圆锥曲线的一般方程高考最难大题必用
- 格式:docx
- 大小:9.54 KB
- 文档页数:2
【2023届新高考1.(2023春·江苏扬州·高三统考开学考的准线l 上.当AB 过抛物线焦点F 且(1)求抛物线G 的方程;(2)若∠ACB 为直角,求证:直线AB 过【答案】(1)y 2=4x(2)证明见解析,y 1,B y 224,y 2,直线AB 的方程:x =ty +n ,联立方程组,由韦达定理可得y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4n ,又因为∠ACB 为直角可得CA ⋅CB=0,化简求解可得n =1,所以得出直线过定点1,0 .【详解】(1)设A x A ,y A ,B x B ,y B ,则由题意得|AB |=x A +x B +p =8x A +x B 2=3,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x (2)直线AB 过定点1,0 ,证明如下:设C -1,c ,Ay 214,y 1 ,B y 224,y 2,直线AB 的方程:x =ty +n ,将x =ty +n 代入y 2=4x 得y 2-4ty -4n =0,则Δ>0,得t 2+n >0,由韦达定理可得y 1+y 2=4t ,y 1y 2=-4n ,所以CA =y 214+1,y 1-c ,CB =y 224+1,y 2-c,因为∠ACB =90∘,所以CA ⋅CB =0,即y 21y 2216+y 21+y 224+1+y 1y 2-c y 1+y 2 +c 2=0,即n 2+4t 2+2n +1-4n -4tc +c 2=0,即(n -1)2+(2t -c )2=0,所以n =1,所以直线AB 过定点1,0 .2.(2023·江苏泰州·统考一模)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左顶点为A ,过左焦点F 的直线与C 交于P ,Q 两点.当PQ ⊥x 轴时,PA =10,△PAQ 的面积为3.(1)求C 的方程;(2)证明:以PQ 为直径的圆经过定点.b 2a 2+c -a 2=10212⋅2b 2a ⋅c -a=3c 2=a 2+b 2,进而求解;1 ,Q x 2,y 2 ,联立直线和双曲线方程组,可得3m 2-1 y 2-12my +9x 1 x -x 2 +y -y 1 y -y 2 =0,由对称性知以PQ 为直径的圆必1x 2 x +x 1x 2+y 1y 2=0,进而求解.【详解】(1)当PQ ⊥x 轴时,P ,Q 两点的横坐标均为-c ,代入双曲线方程,可得y P =b 2a ,y Q =-b 2a ,即PF =b 2a ,由题意,可得b 2a 2+c -a 2=10212⋅2b 2a ⋅c -a =3c 2=a 2+b 2,解得a =1,b =3,c =2,∴双曲线C 的方程为:x 2-y 23=1;(2)方法一:设PQ 方程为x =my -2,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,x =my -23x 2-y 2=3⇒3m 2y 2-4my +4 -y 2=3⇒3m 2-1 y 2-12my +9=0, 以PQ 为直径的圆的方程为x -x 1 x -x 2 +y -y 1 y -y 2 =0,x 2-x 1+x 2 x +x 1x 2+y 2-y 1+y 2 y +y 1y 2=0,由对称性知以PQ 为直径的圆必过x 轴上的定点,令y =0,可得x 2-x 1+x 2 x +x 1x 2+y 1y 2=0,而x 1+x 2=m y 1+y 2 -4=12m 23m 2-1-4=43m 2-1,x 1x 2=my 1-2 my 2-2 =m 2y 1y 2-2m y 1+y 2 +4=-3m 2-43m 2-1,∴x 2-43m 2-1x +-3m 2-43m 2-1+93m 2-1=0⇒3m 2-1 x 2-4x +5-3m 2=0⇒3m 2-1 x +3m 2-5 x -1 =0对∀m ∈R 恒成立,∴x =1,∴以PQ 为直径的圆经过定点1,0 ;方法二:设PQ 方程为x =my -2,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,x =my -23x 2-y 2=3⇒3m 2-1 y 2-12my +9=0, 由对称性知以PQ 为直径的圆必过x 轴上的定点.2-5 t -1 =0对∀m ∈R 恒成立,∴t =1,即以PQ 为直径的圆经过定点1,0 .3.(2023秋·浙江绍兴·高三期末)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-2,0),B (2,0),直线PA 与直线PB 的斜率之积为-14,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)若直线l :y =kx +m 与曲线C 交于M ,N 两点,直线MA ,NB 与y 轴分别交于E ,F 两点,若EO=3OF ,求证:直线l 过定点.【答案】(1)x 24+y 2=1(x ≠±2)(2)证明见解析【分析】(1)设P 点坐标为(x ,y ),由y x +2⋅y x -2=-14可得结果;(2)设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,联立y =kx +m x 24+y 2=1,得x 1+x 2和x 1x 2,再求出E ,F 的坐标,根据EO =3OF得k =m ,从而可得结果.【详解】(1)设P 点坐标为(x ,y ),则y x +2⋅y x -2=-14,即x 24+y 2=1(x ≠±2),所以曲线C 的方程为x 24+y 2=1(x ≠±2).(2)设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,由y =kx +m x 24+y 2=1,消去y 并整理得4k 2+1 x 2+8km x +4m 2-4=0,由Δ=64k 2m 2-4(4k 2+1)(4m 2-4)>0,得4k 2+1>m 2,所以x 1+x 2=-8km 4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1.MA :y =y 1x 1+2(x +2)⇒E 0,2y 1x 1+2,NB :y =y 2x 2-2x -2 ⇒F 0,-2y 2x 2-2 ,因为EO =3OF ,所以-2y 1x 1+2=3⋅-2y 2x 2-2,即y 1(x 2-2)=3y 2(x 1+2),∴kx 1+m x 2-2 =3kx 2+m x 1+2 ,∴2kx 1x 2+(2k +3m )x 1+x 2 +4(k -m )x 2+8m =0,4(k -m )x 2+8m =0,对任意x 2都成立,463,233 是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点,B 与=π2.(-4,0),与双曲线的右支交于点M ,N ,且直线MN 经过F ,求圆C 的方程.【答案】(1)x 28-y 24=1(2)x 2+(y ±26)2=40【分析】(1)由已知条件列方程求出a ,b ,c ,即可求出双曲线的方程;(2)讨论直线MN 的斜率不存在时不满足题意;当斜率存在时设直线MN 的方程为y =kx +m ,联立双曲线的方程,由韦达定理求出MN 的中点Q 的坐标以及C 的坐标,根据勾股定理有CN 2=CP 2=CQ 2+12MN2,代入解方程即可得出答案.【详解】(1)由已知条件得:463+c ,233 ⋅463-c ,233 =0323a 2-43b 2=1a 2+b 2=c 2⇒a 2=8b 2=4c =23双曲线方程为:x 28-y 24=1.(2)若直线MN 的斜率不存在,则圆C 的圆心不在y 轴上,因此不成立.设直线MN 的方程为y =kx +m ,由y =k (x -23)x 28-y 24=1消元得:2k 2-1 x 2-83k 2x +24k 2+8 =0⇒2k 2-1≠0Δ=32k 2+1 >0x 1+x 2=83k 22k 2-1,y 1+y 2=k x 1+x 2 -43k =83k 32k 2-1-43k =43k2k 2-1∴MN 的中点Q 的坐标为43k 22k 2-1,23k2k 2-1.设C (0,m ),直线CQ :y =-1k x +m ,得C 0,63k2k 2-1,22k 2+1 2k 2-12.5.(2023春·广东揭阳·高三校考阶段练习)已知抛物线E :y 2=2px p >0 的焦点为F ,点F 关于直线y =12x +34的对称点恰好在y 轴上.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)直线l :y =k x -2 k ≥6 与抛物线E 交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点C ,若D 6,0 ,求AB CD的最大值.【答案】(1)y 2=4x(2)2915【分析】(1) 由题意得F p 2,0 ,设F 关于直线y =12x +34的对称点为F 0,m ,根据题意列出方程组,解之即可求解;(2)将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理和弦长公式,并求得线段AB 的垂直平分线方程为y -2k =-1k x -2k 2+2k 2 ,进而得到AB CD=22+49t +36t-12,利用函数的单调性即可求解.【详解】(1)由题意得F p 2,0 ,设F 关于直线y =12x +34的对称点为F0,m ,则m -p 2=-2m 2=18p +34 ,解得m =p =2,∴抛物线E 的标准方程为y 2=4x .(2)由y =k x -2 y 2=4x 可得k 2x 2-4k 2+4 x +4k 2=0,设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则x 1+x 2=4k 2+4k 2,x 1x 2=4,∴AB =1+k 2⋅x 1-x 2 =1+k 2⋅x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2⋅4k 2+4k 22-16=42k 4+3k 2+1k 2,y 1+y 2=k x 1+x 2 -4k =4k ,∴线段AB 的中点坐标为2k 2+2k 2,2k ,则线段AB 的垂直平分线方程为y,22+49t+36t-12,取得最小值,,b 0 的右顶点为A,左焦点C于A,B两点,且AB(2)过点T6,0的直线l2与双曲线C交于P,Q两点,直线AP,AQ分别与直线x=6相交于M,N 两点,试问:以线段MN为直径的圆是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.【答案】(1)x29-y24=1(2)以线段MN为直径的圆过定点6-23,0和6+23,0.【分析】(1)根据点到直线的距离公式即可求解b=2,进而联立直线与双曲线方程,根据弦长公式即可求解a=3,(2)联立直线与曲线的方程得韦达定理,根据圆的对称性可判断若有定点则在x轴上,进而根据垂直关系得向量的坐标运算,即可求解.【详解】(1)∵双曲线C的左焦点F-c,0到双曲线C的一条渐近线bx+ay=0的距离为d=bca2+b2=b,而d=2,∴b=2.∴双曲线C的方程为x2a2-y24=10<a<10.依题意直线l1的方程为y=13x-a.由x2a2-y24=1,y=13x-a,消去y整理得:36-a2x2+2a3x-a2a2+36=0,依题意:36-a2≠0,Δ>0,点A,B的横坐标分别为x A,x B,x A -x B =8103,∴x A -x B =8.a =12(舍去),且a =3时,Δ>0,l 2的方程为x =my +6.由x =my +6,x 29-y 24=1,消去x 整理得:4m 2-9 y 2+48my +108=0,∴4m 2-9≠0,Δ1>0.设P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,则y 1+y 2=-48m 4m 2-9,y 1y 2=1084m 2-9.直线AP 的方程为y =y 1x 1-3x -3 ,令x =6得:y =3y 1x 1-3,∴M 6,3y 1x 1-3 .同理可得N 6,3y 2x 2-3.由对称性可知,若以线段MN 为直径的圆过定点,则该定点一定在x 轴上,设该定点为R t ,0 ,则RM =6-t ,3y 1x 1-3 ,RN =6-t ,3y 2x 2-3 ,故RM ⋅RN =6-t 2+9y 1y 2x 1-3 x 2-3 =6-t 2+9y 1y 2my 1+3 my 2+3 =6-t 2+9y 1y 2m 2y 1y 2+3m y 1+y 2 +9=6-t 2+9×1084m 2-9m 2×1084m 2-9-3m ×48m 4m 2-9+9=6-t 2-12=0.解得t =6-23或t =6+23.故以线段MN 为直径的圆过定点6-23,0 和6+23,0 .【点睛】关键点睛:本题解题的关键是根据圆的对称性可判断定点在坐标轴上,结合向量垂直的坐标运算化简求解就可,对计算能力要求较高.7.(2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)定义:一般地,当λ>0且λ≠1时,我们把方程x 2a 2+y 2b 2=λ(a >b >0)表示的椭圆C λ称为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的相似椭圆.)如图,已知F1-3,0,F2 ,M为⊙O:x2+y2=4上的动点,延长F1M至点N,使得MN=MF1 ,F1N的垂直平分线与F2P,记点P的轨迹为曲线C,求C的方程;(2)在条件(1)下,已知椭圆Cλ是椭圆C的相似椭圆,M1,N1是椭圆Cλ的左、右顶点.点Q是Cλ上异于四个顶点的任意一点,当λ=e2(e为曲线C的离心率)时,设直线QM1与椭圆C交于点A,B,直线QN1与椭圆C交于点D,E,求AB+DE的值.【答案】(1)x24+y2=1(2)5【分析】(1)由图可知OM是△F1NF2的中位线,由此可得F2N长为定值,因为点P在F1N的垂直平分线上,所以PF1+PF2=PF2+PN,根据椭圆定义求解析式即可;(2)假设出点Q坐标,表示直线QM1与直线QN1的斜率,并找出两斜率关系,最后表示出两直线方程,分别与椭圆C联立方程,利用弦长公式和韦达定理求出AB+DE的值.【详解】(1)连接OM,易知OM∥12F2N且OM=12F2N,∴F2N=4,又点P在F1N的垂直平分线上,∴PF1=PN,∴PF1+PF2=PF2+PN=NF2=4>23,满足椭圆定义,∴a=2,c=3,b=1,∴曲线C的方程为x24+y2=1.(2)由(1)知椭圆C方程为x24+y2=1,则离心率e=32⇒λ=34,∴楄圆Cλ的标准方程为x23+4y23=1,设Q x0,y0为椭圆Cλ异于四个顶点的任意一点,直线QM1,QN1斜率k QM1,k QN1,则k QM1⋅k QN1=y0x0+3⋅y0x0-3=y20x20-3,又x203+4y203=1⇒y20=143-x20,∴k QM1⋅k QN1=-14k QM1≠±12.)2+y 2=3的两条切线,设切点为P ,Q ,直线PQ 恰为抛物E :y 2=2px ,(p >0)的准线.(1)求抛物线E 的标准方程;(2)设点T 是圆C 上的动点,抛物线E 上四点A ,B ,M ,N 满足:TA =2TM ,TB =2TN,设AB 中点为D .(i )求直线TD 的斜率;(ii )设△TAB 面积为S ,求S 的最大值.【答案】(1)y 2=2x(2)(i )0;(ii )48【分析】(1)设直线PQ 与x 轴交于P 0-p 2,0 ,由几何性质易得:CP 2=CP 0 ⋅CO ,即可解决;(2)设T x 0,y 0 ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,(i )中,由于TA 中点M 在抛物线E 上,得y 0+y 12 2=2⋅x 0+x 12,将A x 1,y 1,B x 2,y 2 ,代入联立得D 点纵坐标为y 1+y 22=y 0,即可解决;(ⅱ)由(i )得点D 3y 20-4x 02,y 0,S =12TD ⋅y 1-y 2 =322⋅y 20-2x 03,又点T 在圆C 上,得y 20=-x 20-4x 0-1,可得:S =322⋅-x 0+32+8 3即可解决.【详解】(1)设直线PQ 与x 轴交于P 0-p2,0 .由几何性质易得:△CPP 0与△OCP 相似,所以CP CP 0=CO CP,CP2=CP 0 ⋅CO ,即:3=-p2+2 ⋅2,解得:p =1. 所以抛物线E 的标准方程为:y 2=2x .代入上式可得:9.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)已知F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,O为坐标原点,M为C的准线l上的一点,直线MF的斜率为-1,△OFM的面积为1.(1)求C的方程;(2)过点F作一条直线l ,交C于A,B两点,试问在l上是否存在定点N,使得直线NA与NB的斜率之和等于直线NF斜率的平方?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y2=4x(2)存在,-1,0或-1,-4【分析】(1)设点M的坐标为-p 2,a,根据直线MF的斜率为-1,得到a=p,再根据△OFM的面积为1求出p,即可得解;(2)假设存在点N,使得直线NA与NB的斜率之和等于直线NF斜率的平方.设直线l 的方程为x=my,k NA +k NB =求出t 的值,即可得解.的坐标为-p 2,a ,1,即a =p ,=1,故抛物线C 的方程为y 2=4x .(2)解:假设存在点N ,使得直线NA 与NB 的斜率之和等于直线NF 斜率的平方.由(1)得F 1,0 ,抛物线C 的准线l 的方程为x =-1.设直线l 的方程为x =my +1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,N -1,t ,联立x =my +1y 2=4x得y 2-4my -4=0,所以Δ=16m 2+16>0,y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.因为k NF =0-t 1+1=-t 2,k NA +k NB =y 1-t x 1+1+y 2-t x 2+1=2my 1y 2+2-tm y 1+y 2 -4t m 2y 1y 2+2m y 1+y 2 +4=2m ⋅-4 +4m 2-tm -4t -4m 2+2m ⋅4m +4=-4t m 2+14m 2+1 =-t ,所以-t =-t22,解得t =0或t =-4.故存在定点N ,使得直线NA 与NB 的斜率之和等于直线NF 斜率的平方,其坐标为-1,0 或-1,-4 .10.(2023·山东菏泽·统考一模)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点分别为F 1-3,0,F 23,0 ,A 为椭圆C 上一点,△F 1AF 2的面积最大值为3.(1)求椭圆C 的方程;即可得到结果;kx +m ,联立直线与椭圆方程,结合韦达定理,再由k 2=-3k 1列出b =1,a =b 2+3=2,故椭圆的方程为x 24+y 2=1;+m ,P x 1,y 1 ,Q x 2,y 2 ,+4k 2 x 2+8km x +4m 2-4=0,Δ=64k 2m 2-41+4k 2 4m 2-4 =161+4k 2-m 2 >0,两边同除x 1,y 2+1x 1x 2=-3⋅y 1-1x 21=-3⋅y 1-141-y 21 =341+y 1 ,kx 1+m ,y 2=kx 2+m 代入上式得:3x 1x 2-41+y 1 1+y 2 =3x 1x 2-4kx 1+m +1 kx 2+m +1 =3-4k 2 x 1x 2-4k m +1 x 1+x 2 -4m +1 2=3-4k 2 4m 2-41+4k 2-4k m +1 -8km 1+4k 2 -4m +1 2=0,整理得:m 2-m -2=0所以m =2或m =-1(舍),S △PQB =12⋅1⋅x 1-x 2 =12x 1+x 2 2-4x 1x 2=12-8km 1+4k 2 2-44m 2-41+4k 2=24k 2-31+4k 2=24k 2-3+44k 2-3≤12,当k =±72时等号成立,满足条件,所以△PQB 面积的最大值为12.11.(2023·福建泉州·统考三模)已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A ,B .直线l 与C 相切,且与圆O :x 2+y 2=4交于M ,N 两点,M 在N 的左侧.(1)若|MN |=455,求l 的斜率;(2)记直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2,证明:k 1k 2为定值.【答案】(1)k =±12;(2)证明过程见解析.【分析】(1)根据圆弦长公式,结合点到直线距离公式、椭圆切线的性质进行求解即可;(2)根据直线斜率公式,结合一元二次方【详解】(1)当直线l 不存在斜率时,方程设直线l 的斜率为k ,方程为y =kx +m +y 23=1y =kx +m⇒(3+4k 2)x 2+8km x +4m 2-12=0,因为直线l 与C 相切,所以有Δ=64k 2m 2-43+4k 2 4m 2-12 =0⇒m 2=4k 2+3,圆O :x 2+y 2=4的圆心坐标为0,0 ,半径为2,圆心0,0 到直线y =kx +m 的距离为mk 2+-12,因为|MN |=455,所以有455=2×4-mk 2+-1 22⇒45=4-4k 2+3k 2+1⇒k =±12;(2)A -2,0 ,B 2,0 ,由x 2+y 2=4y =kx +m ⇒1+k 2 x 2+2km x +m 2-4=0,设M x 1,y 1 ,N x 2,y 2 ,x 1<x 2,则有x 1+x 2=-2km k 2+1,x 1x 2=m 2-4k 2+1=4k 2-1k 2+1,x 1=-km -11+k 2,x 2=-km +11+k 2,k 1k 2=y 1x 1+2⋅y 2x 2-2=kx 1+m kx 2+mx 1x 2-2x 1+2x 2-4=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2x 1x 2-2x 1+2x 2-4,把x 1+x 2=-2km k 2+1,x 1x 2=m 2-4k 2+1=4k 2-1k 2+1,x 1=-km -11+k 2,x 2=-km +11+k 2代入上式,得k 1k 2=k 24k 2-1k 2+1+km -2km k 2+1+m 24k 2-1k 2+1-2⋅-km -1k 2+1+2⋅-km +1k 2+1-4=m 2-4k 2m 2-4-4k2,而m 2=4k 2+3,所以k 1k 2=4k 2+3-4k 24k 2+3-4-4k 2=-3.【点睛】关键点睛:利用一元二次方程根与系数关系,结合椭圆切线的性质进行求解是解题的关键.12.(2023·江苏南通·统考模拟预测)已知A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,C x 3,y 3 三个点在椭圆x 22+y 2=1,椭圆外一点P 满足OP =2AO ,BP =2CP,(O 为坐标原点).(1)求x 1x 2+2y 1y 2的值;(2)证明:直线AC 与OB 斜率之积为定值.【答案】(1)12(2)证明见解析【分析】(1)设P x ,y ,根据向量关系用x 1,x 2,y 1,y 2表示x 3,y 3,代入椭圆方程即可求解;(2)用x 1,x 2,y 1,y 2表示x 3,y 3,代入斜率公式即可求解.【详解】(1)设P x ,y ,因为OP =2AO ,所以x ,y =2-x 1,-y 1 解得x =-2x 1y =-2y 1 ,x 2y 3=-y 1+12y 2,y 21+14x 222+y 22-12x 1x 2-y 1y 2=1,-2y 1y 2+12y 22-2x 1x 2+12x 22-12是定值.C :y 2=2px p >0 ,过焦点F 的直线交抛物线C 于A ,B 两点,且AB =AF ⋅BF .(1)求抛物线C 的方程;(2)若点P 4,4 ,直线PA ,PB 分别交准线l 于M ,N 两点,证明:以线段MN 为直径的圆过定点.【答案】(1)y 2=4x (2)证明见解析【分析】(1)设AB :x =my +p2m ∈R ,联立抛物线方程,由根与系数的关系及抛物线的定义,根据AB =AF ⋅BF 建立方程求出p 得解;(2)由直线方程求出M ,N 的坐标,计算y M ⋅y N =-4,设Q x ,y 是以线段MN 为直径的圆上任意一点,根据MQ ⋅NQ=0化简0=x +1 2+y -y M y -y N ,根据对称性令y =0可得解.【详解】(1)设AB :x =my +p2m ∈R ,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,则联立y 2=2pxx =my +p 2得y 2-2pmy -p 2=0,所以Δ=4p 2m 2+4p 2>0y 1+y 2=2pm y 1y 2=-p 2,所以x 1+x 2=2m 2+1 px 1x 2=p 24,又AF =x 1+p 2,BF =x 2+p2,所以AB =AF +BF =x 1+x 2+p 由AB =AF ⋅BF 得x 1+x 2+p =x 1+p 2 x 2+p2,即x 1+x 2+p =x 1x 2+p 2x 1+x 2 +p 24-4即0=x +1 2+y -y M y -y N ,由对称性令y =0得0=x +1 2+y M y N =x +1 2-4,所以x =1或x =-3所以以线段MN 为直径的圆经过定点,定点坐标为-3,0 与1,0 .【点睛】关键点点睛:求出M ,N 的点的坐标,计算出y M ⋅y N 为定值-4,是解题的关键之一,其次写出以MN 为直径的圆的方程,根据圆的方程0=x +1 2+y -y M y -y N ,由对称性,令y =0求定点是解题的关键.14.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的焦距为23,且经过点P -3,12 .(1)求椭圆E 的标准方程:(2)过椭圆E 的左焦点F 1作直线l 与椭圆E 相交于A ,B 两点(点A 在x 轴上方),过点A ,B 分别作椭圆的切线,两切线交于点M ,求AB MF 1的最大值.【答案】(1)x 24+y 2=1(2)2【分析】(1)由待定系数法求解析式;(2)设出直线方程,由韦达定理法及导数法求得两切线方程,即可联立两切线方程解得交点M ,再由弦长公式及两点距离公式表示出AB MF 1,进而讨论最值.【详解】(1)由题意得2c =233a 2+14b 2=1a 2=b 2+c2 ,所以a =2b =1 ,即椭圆方程为x24+y 2=1;(2)当直线l 斜率为0时,A ,B 分别为椭圆的左右顶点,此时切线平行无交点.故设直线l :x =ty -3,由x 24+y 2=1x =ty -3,得t 2+4 y 2-23ty -1=0.Δ=16t 2+16>0,y 1+y 2=23t t 2+4,y 1y 2=-1t 2+4.AB =1+t 2y 1-y 2 =1+t 2y 1+y 22-4y 1y 2=1+t212t 2t 2+42+4t 2+4=4t 2+1t 2+4不妨设A x 1,y 1 在x 轴上方,则B x 2,y 2 在x 轴下方.椭圆在x 轴上方对应方程为y =1-x 24,y =-x41-x 24,则A 处切线斜率为-x 141-x 214=-x 14y 1,得切线方程为y -y 1=-x 14y 1x -x 1 ,整理得x 1x4+y 1y =1.同理可得B 处的切线方程为x 2x4+y 2y =1.由x 1x 4+y 1y =1①x 2x 4+y 2y =1②得x M =4y 2-y 1 x 1y 2-x 2y 1=4y 2-y 1 ty 1-3 y 2-ty 2-3 y 1=4y 2-y 1 3y 1-y 2 =-433,代入①得y M =1+33x 1y 1=1+33ty 1-3 y 1=3t 3,所以M -433,3t 3 .因为MF 1 =-433+3 2+t 23=1+t 23,所以AB MF 1 =4t 2+1t 2+41+t 23=43t 2+1t 2+4设m =t 2+1≥1,则t 2=m 2-1,则AB MF 1=43m m 2+3=43m +3m≤4323=2,当且仅当m 2=3,即t =±2时,ABMF 1的最大值是2.另解:当直线l 的斜率存在时,设l :y =k x +3 ,由x 24+y 2=1y =k x +3得1+4k 2 x 2+83k 2x +12k 2-4=0,所以Δ=k 2+1>0,x 1+x 2=-83k 21+4k 2,x 1x 2=12k 2-41+4k 2,AB =1+k 2x 1-x 2 =1+k 2⋅x 1+x 22-4x 1x 2=1+k 2⋅64×3k 21+4k 22-412k 2-41+4k 2=41+k 21+4k 2容,进而进行进一步讨论.15.(2023春·江苏常州·高三校联考开学考试)已知点P2,-1在椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)上,C的长轴长为42,直线l:y=kx+m与C交于A,B两点,直线PA,PB的斜率之积为14.(1)求证:k为定值;(2)若直线l与x轴交于点Q,求QA|2+QB|2的值.【答案】(1)证明见解析(2)10【分析】(1)根据题意求出椭圆方程为:x28+y22=1,将椭圆,及相关直线、点进行平移,将y1x1,y2x2看作方程8n-4X2+8t-4nX-4t+1=0的两不等实根,进而可得n=-2t,代入直线方程化简即可;(2)联立直线与椭圆方程,结合韦达定理得y3+y4=m,y3y4=m2-22,化简QA|2+QB|2=5y3+y42-2y3y4,代入韦达定理即可求解.【详解】(1)由题意知2a=424a2+1b2=1⇒a=22b=2,∴椭圆方程为:x28+y22=1.2+4y2+4x-8y=0,x1,y1,B x2,y2,x2+4y2+4x-8ytx+ny=0,x2=0,两边同除以x2=0,-2n,即n=-2t,=12x-12t,即2y2-2my+m2-2=0,Δ>0,y4 2=5y23+y24=5y3+y42-2y3y416.(2023春·江苏苏州·高三统考开学考试)已知抛物线y2=a2x的焦点也是离心率为32的椭圆x2a2+y2 b2=1a>b>0的一个焦点F.(1)求抛物线与椭圆的标准方程;(2)设过F的直线l交抛物线于A、B,交椭圆于C、D,且A在B左侧,C在D左侧,A在C左侧.设a=AC,b=μCD,c=DB.①当μ=2时,是否存在直线l,使得a,b,c成等差数列?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由;②若存在直线l,使得a,b,c成等差数列,求μ的范围.【答案】(1)抛物线的标准方程是y2=12x,椭圆的标准方程为x212+y23=13,得到答案.计算AB =12m 2+1 ,方程无解得到答案;整理得到m 2=,0 ,由于e =c a =32,即F 32a ,0 ,3,y 2=12x .,C x 3,y 3 ,D x 4,y 4 ,将直线与抛物线联立,则有y 2=12xx =my +3 ,y 2-12my -36=0,Δ=144m 2+36×4>0,则y 1+y 2=12m y 1y 2=-36,于是x 1x 2=my 1+3 my 2+3 =m 2y 1y 2+3m y 1+y 2 +9=9,将直线与椭圆联立,则有x 2+4y 2-12=0x =my +3,得到二次方程m 2+4 y 2+6my -3=0,Δ>0,则有y 3+y 4=-6m m 2+4y 3y 4=-3m 2+4,则AB =x 1-x 22+y 1-y 2 2=1+m 2⋅y 1+y 22-4y 1y 2=12m 2+1 ,CD =x 3-x 42+y 3-y 4 2=1+m 2⋅y 3+y 4 2-4y 3y 4=1+m236m 2m 2+4 2+12m 2+48m 2+42=43m 2+1 m 2+4,AC +DB =AB -CD =12m 2+1 -43m 2+1m 2+4,假设存在直线l ,使得a ,b ,c 成等差数列,即AC +DB =4CD 即有12m 2+1 -43m 2+1 m 2+4=2×2×43m 2+1m 2+4,整理得到12m 2=203-48,方程无解,因此不存在l 满足题设.②只需使得方程12m 2+1 -43m 2+1 m 2+4=2μ×43m 2+1m 2+4有解即可.整理得到m 2=3+23μ-123,故m 2=3+23μ-123>0,等差数列性质,直线和抛物线,椭圆的位置关系,其中,利用韦达定理得到根与系数的关系,根据设需要熟练掌握.)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1a >b >0 的右焦点F 和抛物线C 2:C 2的一个公共点是23,263.1和C 2的方程;(2)过点F 作直线l 分别交椭圆于A ,B ,交抛物线C 2于P ,Q ,是否存在常数λ,使1AB -λPQ为定值?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)x 24+y 23=1, y 2=4x (2)存在,λ=13【分析】(1)先求出抛物线的方程,进而求出焦点,再根据椭圆的右焦点与其重合,列出方程组求解即可;(2)利用弦长公式分别表示出AB ,PQ ,然后代入1AB-λPQ ,可求出使1AB -λPQ 为定值的常数λ.【详解】(1)解:由题意知2632=2p ⋅23⇒p =2,∴y 2=4x ,抛物线焦点1,0 ,∴c =149a 2+83b 2=1a 2=b 2+c2 ⇒a =2b =3 ⇒C 1方程:x24+y 23=1,C 2方程:y 2=4x .(2)解:方法一:假设存在这样的l ,设直线l 的方程为:x =my +1,A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,x =my +13x 2+4y 2=12⇒3m 2y 2+2my +1 +4y 2=12,3m 2+4 y 2+6my -9=0.Δ=36m 2+363m 2+4 =144m 2+1 ,∴AB =1+m 2⋅y 1-y 2 =1+m 2⋅144m 2+1 3m 2+4=12m 2+13m 2+4.设P x 3,y 3 ,Q x 4,y 4 ,x =my +1y 2=4x ⇒y 2=4my +4,y 2-4my -4=0,Δ=16m 2+16,∴PQ =1+m 2⋅y 3-y 4 =1+m 2⋅16m 2+16=4m 2+1 ,∴1AB -λPQ =3m 2+412m 2+1 -λ4m 2+1 =3m 2+4-3λ12m 2+1 为定值.∴312=4-3λ12⇒λ=13,∴存在常数λ=13使1AB -λPQ为定值14.θ前系数λ=13.为定值,1的左、右顶点分别为A ,B ,点C 是椭圆上M ,N ,AC 的中点为点D ,直线OD 与椭圆交于点P ,Q ,点P ,C ,M 在x 轴的上方.(1)当AC =5时,求cos ∠POM ;(2)求PQ ⋅MN 的最大值.【答案】(1)-35(2)10【分析】(1)根据题意求出k AC ⋅k OD =-14,根据AC =5分析出点C 满足的方程,求出点C 坐标,进而求出cos ∠POM ;(2)利用弦长公式求出PQ 和MN ,再利用基本不等式求出最值.【详解】(1)由题知A -2,0 ,设C x 0,y 0 ,则D x 0-22,y 02,则k AC ⋅k OD =y 0x 0+2⋅y 0x 0-2=1-14x 2x 20-4=-14.因为AC =5,所以C 在圆(x +2)2+y 2=5上,又C 在椭圆x 24+y 2=1上,所以C x 0,y 0 满足(x +2)2+y 2=5x 24+y 2=1,所以(x +2)2+1-x 24=5,tan2θ-1tan2θ+1=-35x,420k2+524k2+12=100【点睛】方法点睛:解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.19.(2023·浙江·校联考模拟预测)设双曲线C:x2a2-y2b2=1的右焦点为F3,0,F到其中一条渐近线的距离为2.(1)求双曲线C的方程;(2)过F的直线交曲线C于A,B两点(其中A在第一象限),交直线x=53于点M,(i)求|AF|⋅|BM||AM|⋅|BF|的值;(ii)过M平行于OA的直线分别交直线OB、x轴于P,Q,证明:MP=PQ.【答案】(1)x25-y24=1(2)(i)1;(ii)证明见解析【分析】(1)结合点F到其中一条渐近线的距离为2和a2+b2=c2,即可求得本题答案;直线方程与双曲线方程联立消x,即可求得本题答案;(ii)到它的距离为2,故P 为线段MQ 的中点,所以|MP |=|P 【点睛】关键点点睛:本题第二小题第一如何用y 1,y 2,y M 表示出来,进而利用韦达定理进行化简求值,考查了学生的转化能力以及对复杂运算的求解能力20.(2023春·浙江绍兴·高三统考开学考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 24+y 2=1,B 1,0 .(1)设P 是椭圆C 上的一个动点,求PO ⋅PB的取值范围;(2)设与坐标轴不垂直的直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,试问:是否存在满足条件的直线l ,使得△MB N 是以B 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由.【答案】(1)23,6(2)y =54x -355或y =-54x +355【分析】(1)设点P (x 0,y 0),将PO ⋅PB转化为坐标表示,求取值范围;(2)设直线方程,与椭圆方程联立,设MN 中点为D ,若△MB N 是以B 为直角顶点的等腰直角三角形,则BM ⊥BN ,BD ⊥MN ,解出直线方程.【详解】(1)设点P (x 0,y 0),则x 204+y 20=1,PO ⋅PB =(-x 0,-y 0)⋅(1-x 0,-y 0)=x 0(x 0-1)+y 20=34x 0-23 2+23,因为-2≤x 0≤2,所以当x 0=-2时,PO ⋅PB max =34×-2-23 2+23=6,当x 0=23时,PO ⋅PB min =34×23-23 2+23=23,所以PO ⋅PB ∈23,6 .(2)设直线l :y =kx +m (k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),y =kx +mx 24+y 2=1,消去y 得,(4k 2+1)x 2+8km x +4m 2-4=0,由题,Δ=64k 2m 2-4(4k 2+1)(4m 2-4)>0,x 1+x 2=-8km 4k 2+1,x 1x 2=4m 2-44k 2+1,y 1+y 2=kx 1+m +kx 2+m =2m 4k 2+1,y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=m 2-4k 24k 2+1,若△MB N 是以B 为直角顶点的等腰直角三角形,则BM ⊥BN , BM ⋅BN=(x 1-1,y 1)⋅(x 2-1,y 2)=x 1x 2-(x 1+x 2)+1+y 1y 2=8km +5m 2-34k 2+1=0,所以8km +5m 2-3=0,①设MN 中点为D ,则D -4km4k 2+1,m 4k 2+1,因为BD ⊥MN ,,即3km +4k 2+1=0,②=-54,m =355,满足Δ>0,为直角顶点的等腰直角三角形,-54x +355.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,且经过点MQ x 0,y 0 为平面内一个动点,其中y 0>0,记直线QF 1与椭圆C 在x 轴上方的交点为A x 1,y 1 ,直线QF 2与椭圆C 在x 轴上方的交点为B x 2,y 2 .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)①若AF 2∥BF 1,证明:1y 1+1y 2=1y 0;②若QF 1 +QF 2 =3,探究y 0,y 1,y 2之间关系.【答案】(1)x 24+y 23=1(2)①证明见解析 ;②4y 0=31y 1+1y 2【分析】(1)根据椭圆的离心率和a =2即可求解;(2)①根据两点求斜率公式和直线的点斜式方程表示出直线AF 1、BF 2,得x 1y 2-x 2y 1+y 1+y 2=2y 1y 2y 0.根据平面平行向量的坐标表示可得x 2y 1-x 1y 2+y 1+y 2=0,即可证明;②设直线QF 2方程,联立椭圆方程,消去x ,得关于y 的一元二次方程,化简整理方程可得1y 2=x 0-1 +2QF 23y 0.同理可得1y 1=-x 0+1 +2QF 1 3y 0,对于1y 1+1y 2化简计算即可求解.【详解】(1)由题意得:e =c a=12a =2⇒a =2b =3c =1,因此,椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1;(2)①由(1)知,F 1(-1,0),F 2(1,0),∵k AF 1=y 1x 1+1,k BF 2=y 2x 2-1,∴x =x 1+1y 1y -1,x =x 2-1y 2y +1,∴x 2-1y 2y 0+1=x 1+1y 1y 0-1,∴x 1+1y 1y 0-x 2-1y 2y 0=2,∴x 1+1 y 2-x 2-1 y 1=2y 1y 2y 0,即x 1y 2-x 2y 1+y 1+y 2=2y 1y 2y 0,又∵F 1B=x 2+1,y 2 ,F 2A =x 1-1,y 1 ,∴x 2+1 y 1-x 1-1 y 2=0,=-2+2⋅33y0=43y0.的左右焦点分别为F1,F2,点A0,y1,经过点B(3,0)且与x轴垂直的直线l与直线AP交于点Q.(1)求证:y0y1=1.(2)试问:x轴上是否存在不同于点B的定点M,满足当直线MP,MQ的斜率存在时,两斜率之积为定值?若存在定点M,求出点M的坐标及该定值;若不存在,请说明理由.MQ 的斜率之积为定值,该定值为-920.-b )2=r 2(r >0),代入-3,0 、x 0,y 0 及A 0,y 1 可解得y 1=k AP =k AQ 得y Q ,即可表示出k MP ⋅k MQ 讨论定值是否存在.0 ,F 23,0 设圆的方程为x 2+(y -b 0)2=r 2(r >0),代入F 1-3,0 及x 0,y 0 ,得3+b 20=r 2x 20+y 0-b 0 2=r 2 ,两式相减,得b 0=x 02+y 02-32y 0=4-4y 02+y 02-32y 0=121y 0-3y 0 ,所以圆的方程为x 2+y 2-2b 0y -3=0即x 2+y 2+3y 0-1y 0y -3=0,令x =0,得y 2+3y 0-1y 0y -3=0,由y 1>0,可得y 1=1y 0,即y 0y 1=1.(2)设M (m ,0)(m ≠3),由(1)知A 0,1y 0 ,由A ,P ,Q 三点共线,得y 0-1y 0x 0=y Q -1y 03,解得Y Q =3y 02-1 +x 0x 0y 0,则k MP ⋅k MQ =y 0x 0-m ⋅3y 02-1 +x 0x 0y 03-m =3y 02-1 +x 0x 0x 0-m 3-m,代入y 20-1=-x 204,得k MP ⋅k MQ =-34x 02+x 0x 0x 0-m 3-m =-34x 02+1x 0-m 3-m,当且仅当-34=1-m ,即m =43时,k MP ⋅k MQ =-920为定值.综上,存在点M 43,0 ,可使得直线MP 与MQ 的斜率之积为定值,该定值为-920.【点睛】探索圆锥曲线的定值问题常见方法有两种:① 从特殊入手,先根据特殊位置和数值求出定值,再证明这个值与变量无关;② 直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值.23.(2023春·广东·高三校联考阶段练习)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右顶点为A 2,0 ,直线l 过点P 4,0 ,当直线l 与双曲线E 有且仅有一个公共点时,点A 到直线l 的距离为255.c=5b,结合双曲线中a,b,c的关系即可求解b=1,c=5,将∠MQP=∠NQP转化成斜率关系,即可代入求解.A2,0,所以a=2.当直线l与双曲线E有且仅有一个公共点时,直线l平行于双曲线E的一条渐近线.不妨设直线l的方程为y=ba x-4,即bx-ay-4b=0,所以点A到直线l的距离d=2bb2+a2=2b c=255,所以c=5b.因为c2=a2+b2,所以b=1,c=5,故双曲线E的方程为x24-y2=1.(2)设直线l的方程为x=my+4,M x1,y1,N x2,y2,联立方程组x=my+4x24-y2=1,得m2-4y2+8my+12=0,则y1+y2=-8mm2-4,y1y2=12m2-4,m2-4≠0且Δ>0.因为∠MQP=∠NQP,所以k QM+k QV=y1x1-t+y2x2-t=y1my1+4-t+y2my2+4-t=0,所以y1my2+4-t+y2my1+4-t=2my1y2+4-ty1+y2=24mm2-4-4-t8mm2-4=8m t-1m2-4=0,解得t=1.当直线l恰好为x轴时,t=1也满足题意,故t=1【点睛】直线与双曲线抛物线的位置关系和直线与椭圆、抛物线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;解析几何简化运算的常见方法:(1)正确画出图形,利用平面几何知识简化运算;(2)坐标化,把几何关系转化为坐标运算;(3)巧用定义,简化运算.24.(2023·广东梅州·统考一模)已知动圆M经过定点F1-3,0,且与圆F2:x-32+y2=16内切.(1)求动圆圆心M的轨迹C的方程;.直(ii)证明见解析,定点1,0利用两圆内切即可得出半径之和等于圆心距,再根据椭圆A,B即为椭圆的左右顶点,设出点P,Q坐标,利用共线时斜率相等即可得出k AP⋅k AQ的表达式,化简即可得出k Ap⋅k AQ=-112;(ii)根据(i)中的结论,写出直线PQ的方程,将表达式化简即可得出直线PQ经过定点1,0.【详解】(1)设动圆的半径为r,由题意得圆F2的圆心为F23,0,半径R=4;所以MF1=r,MF2=R-r,则MF1+MF2=4>23=F1F2.所以动点M的轨迹C是以F1,F2为焦点,长轴长为4的椭圆.因此轨迹C方程为x24+y2=1.(2)(i)设P x1,y1,Q x2,y2,T4,m.由题可知A-2,0,B2,0,如下图所示:则k AP=y1x1+2,k AQ=k AT=m-04--2=m6,而k BP=k BT=y1x1-2=m2,于是m=2y1x1-2,所以k AP⋅k AQ=y1x1+2×m6=y1x1+2×y13x1-2=y213x21-4,又x214+y21=1,则y21=144-x21,因此k Ap⋅k AQ=144-x213x21-4=-112为定值.(ii)设直线PQ的方程为x=ty+n,P x1,y1,Q x2,y2.n 2-4=0,y 2x 2+2=y 1y 2ty 1+n +2 ty 2+n +2=-112,=1或n =-2(舍去),因此直线PQ 经过定点1,0 .【点睛】方法点睛:解决定值或定点问题时,经常会用到设而不求的方法,即首先设出点坐标或直线方程,再根据题目条件寻找等量关系即可实现整体代换求得定值或定点.25.(2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习)已知双曲线E :x 24-y 2=1与直线l :y =kx -3相交于A 、B 两点,M 为线段AB 的中点.(1)当k 变化时,求点M 的轨迹方程;(2)若l 与双曲线E 的两条渐近线分别相交于C 、D 两点,问:是否存在实数k ,使得A 、B 是线段CD 的两个三等分点?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)x 2=4y 2+12y ,其中y ≤-3或y >13(2)存在,k =±32【分析】(1)设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,M x 0,y 0 ,联立直线l 与双曲线E 的方程,消去y ,得1-4k 2 x 2+24kx -40=0,根据已知直线l 与双曲线E 相交于A 、B 两点,得Δ=160-64k 2>0且1-4k 2≠0,即k 2<52且k 2≠14,由韦达定理,得x 1+x 2=-24k 1-4k 2,则x 0=-12k 1-4k 2,y 0=-31-4k 2,联立消去k ,得x 20=4y 20+12y 0,再根据k 的范围得出y 的范围,即可得出答案;(2)设C x 3,y 3 ,D x 4,y 4 ,根据双曲线E 的渐近线方程与直线l 的方程联立即可得出x 3=62k -1,x 4=62k +1,则x 3+x 42=-12k 1-4k 2=x 0,即线段AB 的中点M 也是线段CD 的中点,若A ,B 为线段CD 的两个三等分点,则CD =3AB ,结合弦长公式列式得x 3-x 4 =3x 1-x 2 ,即可化简代入得出124k 2-1 =3-24k 1-4k 2 2+1601-4k 2,即可解出答案.【详解】(1)设A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 ,M x 0,y 0 ,联立直线l 与双曲线E 的方程,得y =kx -3x 2-4y 2=4,且k 2≠14.3=-12k 21-4k2-3=-31-4k 2.y 0.13.y ,其中y ≤-3或y >13..3得x 3=62k -1,同理可得x 4=62k +1,的中点.若A ,B 为线段CD 的两个三等分点,则CD =3AB .即1+k 2x 3-x 4 =31+k 2x 1-x 2 ,x 3-x 4 =3x 1-x 2 .而x 1-x 2 =x 1+x 2 2-4x 1x 2=-24k 1-4k 2 2+1601-4k2,x 3-x 4 =62k -1-62k +1 =124k 2-1 .所以,124k 2-1 =3-24k 1-4k 2 2+1601-4k 2,解得k =±32,所以k =±32,存在实数,使得A 、B 是线段CD 的两个三等分点.26.(2023·山东·日照一中校考模拟预测)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,斜率为-3的直线l 与双曲线C 交于A ,B 两点,点M (4,-22)在双曲线C 上,且MF 1 ⋅MF 2 =24.(1)求△MF 1F 2的面积;(2)若OB +OB=0(O 为坐标原点),点N 3,1 ,记直线NA ,NB 的斜率分别为k 1,k 2,问:k 1⋅k 2是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)82(2)k 1⋅k 2为定值-1.·【分析】(1)设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),根据两点间长度得出MF 1 与MF 2 ,即可根据已知列式解出c ,即可得出答案;24,又c>0,所以c=4,则F1F2=8,所以△MF1F2的面积S=12×8×22=82.(2)由(1)可16a2-8b2=1a2+b2=16,解得a2=b2=8,所以双曲线C的方程为x28-y28=1,设A x1,y1,B x2,y2,则B -x2,-y2,则k1=y1-1x1-3,k2=-y2-1-x2-3,设直线l的方程为y=-3x+m,与双曲线C的方程联立,消去y得:8x2-6mx+m2+8=0,由Δ=(-6m)2-32m2+8>0,得m >8,由一元二次方程根与系数的关系得x1+x2=3m4,x1x2=m2+88,所以y1y2=(-3x1+m)(-3x2+m)=9x1x2-3m(x1+x2)+m2=-m28+9,y1-y2=-3x1-x2,则k1⋅k2=y1-1x1-3⋅-y2-1-x2-3=y1y2+y1-y2-1x1x2+3x1-3x2-9=-m28+8-3x1-x2m28-8+3x1-x2=-1,故k1⋅k2为定值-1.·27.(2023秋·山东泰安·高三统考期末)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1a>b>0过A1,62,B3,22两点.(1)求椭圆E的方程;(2)已知Q4,0,过P1,0的直线l与E交于M,N两点,求证:MPNP =MQNQ.【答案】(1)x24+y22=1(2)证明见解析【分析】(1)将两点坐标代入,求出椭圆方程;M2,0,N-2,0或M-2,0,N2,0.x1,y1,N x2,y2,+y2x2-4=y1my1-3+y2my2-3sin∠NQPsin∠NPQ,>0,b>0)的焦距为10,且经过点M(8,33).连接PA,PB交双曲线E于点C,D(不同于A,B).(1)求双曲线E的标准方程.(2)直线CD是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.【答案】(1)x216-y29=1(2)直线CD过定点,定点坐标为(8,0).【分析】(1)方法一:将M(8,33)代入方程,结合a2+b2=c2求得a,b得双曲线方程;方法二:根据双曲线定义求得a得双曲线方程.t 相(a 2=16,b 2=9,∴双曲线E 的标准方程为x 216-y 29=1.∴c =5,2a =MF 1-MF 2 =196-36=8,∴a =4,b 2=c 2-a 2=9,∴双曲线E 的标准方程为x 216-y 29=1.(2)直线CD 不可能水平,故设CD 的方程为x =my +t ,C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,联立x =my +tx 216-y 29=1消去x 得9m 2-16 y 2+18mty +9t 2-144=0,9m 2-16≠0 ,∴y 1+y 2=-18mt 9m 2-16,y 1y 2=9t 2-1449m 2-16,y 1-y 2=±24t 2+9m 2-169m 2-16,AC 的方程为y =y 1x 1+4(x +4),令x =2,得y p =6y 1x 1+4,BD 的方程为y =y 2x 2-4(x -4),令x =2,得y p =-2y 2x 2-4,∴6y 1x 1+4=-2y 2x 2-4⇔3x 2y 1-12y 1+x 1y 2+4y 2=0⇔3my 2+t y 1-12y 1+my 1+t y 2+4y 2=0⇔4my 1y 2+3t -12 y 1+t +4 y 2=0⇔4my 1y 2+2t -4 y 1+y 2 +t -8 y 1-y 2 =0⇔4m 9t 2-144 9m 2-16-(2t -4)18mt 9m 2-16±24(t -8)t 2+9m 2-169m 2-16=0⇔3m (8-t )±(t -8)t 2+9m 2-16=0⇔(8-t )3m ±t 2+9m 2-16 =0,解得t =8或t 2+9m 2-16=±3m ,即t =8或t =4(舍去)或t =-4(舍去),∴CD 的方程为x =my +8,∴直线CD 过定点,定点坐标为(8,0).方法二.直线CD 不可能水平,设CD 的方程为x =my +t ,C x 1,y 1 ,D x 2,y 2 ,P (2,n ),联立x =my +t ,x 216-y 29=1,,消去x 得9m 2-16 y 2+18mty +9t 2-144=0,∴y 1+y 2=-18mt 9m 2-16,y 1y 2=9t 2-1449m 2-16,AC 的方程为y =n 6(x +4),BD 的方程为y =n-2(x -4),。
高考数学复习----圆锥曲线压轴解答题常考套路归类专项练习题(含答案解析)1.(2023春·福建泉州·高三阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,已知点,直线:,为平面上的动点,过点作直线的垂线,垂足为点,分别以PQ ,PF 为直径作圆和圆,且圆和圆交于P ,R 两点,且.(1)求动点的轨迹E 的方程;(2)若直线:交轨迹E 于A ,B 两点,直线:与轨迹E 交于M ,D 两点,其中点M 在第一象限,点A ,B 在直线两侧,直线与交于点且,求面积的最大值.【解析】(1)设点,因为, 由正弦定理知,,解得, 所以曲线的方程为.(2)直线与曲线在第一象限交于点, 因为,所以, 由正弦定理得:,xOy ()1,0F l =1x −P P l Q 1C 2C 1C 2C PQR PFR ∠=∠P 1l x my a =+2l 1x =2l 1l 2l N MA BN AN MB ⋅=⋅MAB △(,)P x y PQR PFR ∠=∠||||PQ PF =|1|x =+24y x =E 24y x =1x =E (1,2)M ||||||||MA BN AN MB ⋅=⋅||||||||MA MB AN BN =sin sin sin sin ANM BNMAMN BMN∠∠=∠∠所以. 设, 所以, 得,所以, 所以直线方程为:,联立,得 由韦达定理得,又因为点在直线的上方,所以,所以, 所以又因为点到直线的距离为所以方法一:令,则,所以当时,单调递增,当时,单调递减,所以, 所以当时,面积最大,此时最大值为.方法二:最大值也可以用三元均值不等式,过程如下:, 当且仅当,即时,等号成立.AMN BMN ∠=∠()()1122,,,A x y B x y 12122212121222224411221144AM BM y y y y k k y y x x y y−−−−+=+=+=+=−−++−−124y y +=−2121222121124144AB y y y y k y y x x y y −−====−−+−1l x y a =−+24y xx y a ⎧=⎨=−+⎩2440,16(1)0,1y y a a a +−=∆=+>>−12124,4y y y y a +=−=−M 1l 21a >−+13a −<<12||AB y =−=M 1l d =11||22ABMSAB d ==⨯=2()(1)(3),13f a a a a =+−−<<()(31)(3)f a a a '=−−113a −<<()0,()f a f a '>133a <<()0,()f a f a '<max 1256()327f a f ⎛⎫== ⎪⎝⎭13a =ABM S ∆=ABM S △ABMS==223a a +=−13a =2.(2023·北京·高三专题练习)已知椭圆中心在原点,焦点在坐标轴上,,一个焦点为. (1)求椭圆的标准方程;(2)过点且不与坐标轴垂直的直线与椭圆相交于两点,直线分别与直线相交于两点,若为锐角,求直线斜率的取值范围. 【解析】(1)由题意知:椭圆的离心率因为一个焦点为,所以,则由可得:,所以椭圆的标准方程为. (2)设直线的方程为,, 联立方程组,整理可得:,则有, 由条件可知:直线所在直线方程为:, 因为直线与直线相交于 所以,同理可得:, 则, 若为锐角,则有, 所以 C O ()0,1F C F l ,A B ,OA OB 2y =,M N MON ∠l k C c e a ==()0,1F 1c =a 222a b c =+1b =C 2212y x +=l 1y kx =+1122(,),(,)A x y B x y 22112y kx y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩22(2)210k x kx ++−=12122221,22k x x x x k k −−+==++OA 11y y x x =OA 2y =M 112(,2)x M y 222(,2)xN y 112(,2)x OM y =222(,2)xON y =MON ∠0OM ON >121212212121212444444(1)(1)()1x x x x x x OM ON y y kx kx k x x k x x =+=+=++++++,则,解得:或, 所以或或, 故直线斜率的取值范围为. 3.(2023·青海海东·统考一模)已知函数.(1)求曲线在处的切线方程;(2)若在点处的切线为,函数的图象在点处的切线为,,求直线的方程.【解析】(1),,则,所以曲线在处的切线方程为,即.(2)设,令,则. 当时,; 当时,.所以在上单调递增,在上单调递减,所以在时取得最大值2,即.,当且仅当时,等号成立,取得最小值2. 因为,所以,得.2222142=412122k k k k k k −⨯++−−⨯+⨯+++22=41k +−22421k k −=−224201k k −>−212k <21k>k −<<1k >1k <−l k 22(,1)(,)(1,)22−∞−−+∞()32ln 13x f x x x x =−+−()y f x =1x =()y f x =A 1l ()e e x xg x −=−B 2l 12l l ∥AB ()11101133f =−+−=−()222ln 212ln 3f x x x x x =+−+=−+'()12f '=()y f x =1x =()1213y x +=−723y x =−()()1122,,,A x y B x y ()22ln 3h x x x =−+()()()21122x x h x x x x+−=−='01x <<()0h x '>1x >()0h x '<()h x ()0,1()1,+∞()22ln 3h x x x =−+1x =()2f x '…()e e 2x x g x −=+'…0x =()g x '12l l ∥()()122f x g x ''==121,0x x ==即,所以直线的方程为,即. 4.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知椭圆的左右焦点分别为,右顶点为A ,上顶点为B ,O 为坐标原点,.(1)若的面积为的标准方程;(2)如图,过点作斜率的直线l 交椭圆于不同两点M ,N ,点M 关于x 轴对称的点为S ,直线交x 轴于点T ,点P 在椭圆的内部,在椭圆上存在点Q ,使,记四边形的面积为,求的最大值.【解析】(1),∴,,解得的标准方程为:. (2),∴,椭圆,令,直线l 的方程为:, 联立方程组: ,消去y 得,由韦达定理得,,()11,,0,03A B ⎛⎫− ⎪⎝⎭AB ()130010y x −−−=−−13y x =−22122:1(0)x y C a b a b+=>>12,F F ||2||OA OB =12BF F △1C (1,0)P (0)k k >1C SN OM ON OQ +=OMQN 1S 21OT OQ S k⋅−||2||OA OB =2a b =12122BF F S b c =⋅=△bc =222a b c =+4,2,a b c ===1C 221164x y +=||2||OA OB =2a b =22122:14x yC b b+=()()()()201012,,,,,,,0T M x y N x y Q x y T x (1)y k x =−222214(1)x y b b y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22222(14)8440k x k x k b +−+−=2122814k x x k +=+221224414k b x x k −=+有 ,因为:,所以, , 将点Q 坐标代入椭圆方程化简得: , 而此时: . 令,所以直线 , 令得 , 由韦达定理化简得,,而, O 点到直线l 的距离, 所以:,,因为点P 在椭圆内部,所以 ,得,即令 ,求导得 ,当,单调递增; 当 ,即,单调递减.所以:,即5.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C :的右顶点为,过左焦点F 的直线交椭圆于M ,N 两点,交轴于P 点,,,记,,(为C 的右焦点)的面积分别为.121222(2)14kyy k x x k −+=+−=+OM ON OQ +=202814k x k =+02214k y k −=+222414k b k=+()22222284(14)(44)480k k k b k ∆=−+−=>()11,S x y −122221:()y y SN y y x x x x +−=−−0y =()1212211212212112122(1)(1)(2)2T x x x x x y x y k x x k x x x y y k x x x x −+−+−===+++−+−24T x b =12OMN S S =△12MN x =−=d =1122S MN d =⨯⋅=2222243212814(14)k b k OQ OT k k ⋅==++2312280(14)OT OQ S k k k ⋅−=+214b <2112k >k >322()(14)k f k k =+222222423(41)(43)(43)()(14)(14)k k k k k f k k k −+−−−'==++213124k <<k <<()0f k '>()f k 234k >k >()0f k '<()f k max()f k f ==⎝⎭21maxOT OQ S k ⎛⎫⋅−=⎪⎝⎭22221(0)x y a b a b+=>>A 1(0)x ty t =−≠y PM MF λ=PN NF μ=OMN 2OMF △2ONF △2F 123,,S S S(1)证明:为定值;(2)若,,求的取值范围.【解析】(1)由题意得F ,,所以椭圆C 的标准方程为:.设,显然,令,,则,则,,由得,解得,同理. 联立,得. ,从而(定值) (2)结合图象,不妨设,,,, λμ+123S mS S μ=+42λ−≤≤−m a (1,0)1c −⇒=2221b a c =−=2212x y +=1122(,),(,)M x y N x y 0t ≠0x =1y t =10,P t ⎛⎫⎪⎝⎭111,PM x y t ⎛⎫=− ⎪⎝⎭()111,MF x y =−−−PM MF λ=11111(,)(1,)x y x y t λ−=−−−111ty λ+=211ty μ+=22121x y x ty ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩22(2)210t y ty +−−=12122221,11t y y y y t t −+==++121212*********y y tty ty t y y t λμ++++=+=⋅=⋅=−−4λμ+=−120y y >>1121211122S y y y y =⋅⋅−=−()21111122S y y =⋅⋅=32211122S y y =⋅⋅=−由得 代入,有,则, 解得 ,,设,则,设,则,令,解得,解得,故在上单调递减,在上单调递增,则且,则,则. 6.(2023·四川成都·统考二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点的直线与该椭圆交于两点,且的方程. 【解析】(1)由已知得,解得,,所求椭圆的方程为;(2)由(1)得.①若直线的斜率不存在,则直线的方程为,由得. 111ty λ+=21211111,,13y y y tt y λμμμλμ++++====+−−123S mS S μ=+()1212111222y y my y μ−=−1212y y my y μ−=−2222111811(1)17(3)133y y y m y y y μμμμμμ⎡⎤=−+=−−=−=−++−+⎢⎥+⎣⎦42λ−≤≤−31[1,3]μλ∴+=−−∈3u μ=+[]1,3u ∈()87h u u u ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭()228uh u u −'=()0h u '>1u <<()0h u '<3u <<()h u ()(()max 7h u =−()()412,33h h =−=()2,7h u ⎡∈−−⎣2,7m ⎡−−⎣∈22221(0)x y a b a b+=>>12,F F e =22a c =1F l M N 、2223F M F N +=l 22c a a c⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩1a c ==1b ∴∴2212x y +=()()121,01,0F F −、l l =1x −22112x x y =−⎧⎪⎨+=⎪⎩2y =设, ,这与已知相矛盾. ②若直线的斜率存在,设直线直线的斜率为,则直线的方程为,设,联立, 消元得,,,又,, 化简得,解得或(舍去)所求直线的方程为或.7.(2023·全国·高三专题练习)设分别是椭圆的左、右焦点,过作倾斜角为的直线交椭圆于两点,到直线的距离为3,连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4. (1)求椭圆的方程;(2)已知点,设是椭圆上的一点,过两点的直线交轴于点,若,1,M N ⎛⎛−− ⎝⎭⎝⎭、()222,4,04F M F N ⎛⎛⎫∴+=−+−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭l l k l ()1y k x =+()()1122,,M x y N x y 、()22112y k x x y ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩()2222124220k x k x k +++−=22121222422,1212k k x x x x k k −−∴+==++()121222212ky y k x x k ∴+=++=+()()2112221,,1,F M x y F N x y =−=−()2212122,F M F N xx y y ∴+=+−+(22F M F N x ∴+=424023170k k −−=21k =21740k =−1k ∴=±∴l 1y x =+=1y x −−12,F F 2222:1(0)x y D a b a b+=>>2F π3D ,A B 1F AB D D ()1,0M −E D ,E M l y C CE EM λ=求的取值范围;(3)作直线与椭圆交于不同的两点,其中点的坐标为,若点是线段垂直平分线上一点,且满足,求实数的值.【解析】(1)设的坐标分别为,其中; 由题意得的方程为. 因为到直线的距离为3,解得①因为连接椭圆的四个顶点得到的菱形面积为4,所以,即 ②联立①②解得: ,所求椭圆D 的方程为.(2)由(1)知椭圆的方程为,设,因为,所以所以,代入椭圆的方程, 所以,解得或.(3)由,设根据题意可知直线的斜率存在,可设直线斜率为,则直线的方程为,把它代入椭圆的方程,消去整理得: 由韦达定理得则,; 所以线段的中点坐标为. (i )当时,则,线段垂直平分线为轴,λ1l D ,P Q P ()2,0−()0,N t PQ 4NP NQ ⋅=t 12,F F ()(),0,,0c c −0c >AB )y x c −1F AB 3,=c =2223a b c −==D 12242a b ⨯⨯=2ab =2,1a b ==2214x y +=2214x y +=11(,),(0,)E x y C m CE EM λ=1111(,)(1,),x y m x y λ−=−−−11,11m x y λλλ=−=++22()1()141m λλλ−++=+2(32)(2)04m λλ++=≥23λ≥−2λ≤−()2,0P −11(,)Q x y 1l k 1l ()2y k x =+D y 2222(14)16(164)0k x k x k +++−=212162,14k x k −+=−+2122814k x k −=+112()4214k y k x k =+=+PQ 22282(,)1414k kk k −++0k =()2,0Q PQ y于是,由解得(ii )当时,则线段垂直平分线的方程为. 由点是线段垂直平分线的一点,令,得;于是由, 解得综上可得实数的值为8.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,为椭圆的左、右顶点,焦距长为在椭圆上,直线的斜率之积为.(1)求椭圆的方程;(2)已知为坐标原点,点,直线交椭圆于点不重合),直线交于点.求证:直线的斜率之积为定值,并求出该定值. 【解析】(1)由题意,,设,,由题意可得,即,可得 (2,),(2,)NP t NQ t =−−=−244,NP NQ t ⋅=−+=t =±0k ≠PQ 222218()1414k ky x k k k −=−+++()0,N t PQ 0x =2614kt k =−+11(2,),(,)NP t NQ x y t =−−=−24211222224166104(16151)2()4141414(14)k k k k k NP NQ x t y t k k k k −++−⎛⎫⋅=−−−=+== ⎪++++⎝⎭k =2614k t k =−=+t ±,A B 2222:1(0)x yE a b a b+=>>P E ,PA PB 14−E O ()2,2C −PC E (,M M P ,BM OC G ,AP AG ()(),0,,0A a B a −()00,P x y 0000,PA PB y y k k x a x a==+−000014y y x a x a ⋅=−+−222014y x a =−−2202222222201111444x b a b a c x a a a ⎛⎫− ⎪−⎝⎭=−⇒=⇒=−又所以,椭圆的方程为;(2)由题意知,直线的斜率存在,设直线,且联立,得 由,得,所以, 设,由三点共线可得所以,直线的斜率之积为定值.9.(2023·全国·高三专题练习)已知,分别是椭圆的上、下焦点,直线过点且垂直于椭圆长轴,动直线垂直于点,线段的垂直平分线交于点,点的轨迹为.2c =c =2a =E 2214x y +=MP :MP y kx m =+()()112222,,,,k m P x y M x y =−+2214y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩()222148440k x kmx m +++−=Δ0>22410k m +−>2121222844,1414km m x x x x k k −−+==++(),G t t −,,G M B 222222222y y tt t x x y −=⇒=−−−+−11,22AG AP y tk k t x ==−++()()()()112121221212222221222AG AP y y y y y tk k t x x y x k x m x ⋅=⋅=−=−−+++−+⎡⎤++−+⎣⎦()()()()()())()()22212122212112121221222124y k x x km x x m y m x x m x m x m x x x x +++=−=−=−−++⎡⎤⎡⎤−+−+−+++⎣⎦⎣⎦()()()2222222222222222244844841414448144164161241414m kmk km m k m k m m k m k k m km m m km k m k k −−+⋅+−−++++=−=−⎡⎤⎡⎤−−−−−++⎣⎦−+⋅+⎢⎥++⎣⎦()()()()()()()2222222422141(2)818144144m k m k m k m k m m m m k m m m m km k −+−++−=−=−=−=−=−−−−−−−+,AP AG 14−F F '221:171617C x y +=1l F '2l 1l G GF 2l H H 2C(1)求轨迹的方程;(2)若动点在直线上运动,且过点作轨迹的两条切线、,切点为A 、B ,试猜想与的大小关系,并证明你的结论的正确性.【解析】(1),,椭圆半焦距长为,,,,动点到定直线与定点的距离相等,动点的轨迹是以定直线为准线,定点为焦点的抛物线,轨迹的方程是;(2)猜想证明如下:由(1)可设,,,则,切线的方程为:同理,切线的方程为: 联立方程组可解得的坐标为, 在抛物线外,,,2C P :20l x y −−=P 2C PA PB PFA ∠PFB ∠22171617x y +=∴2211716y x +=∴1410,4F ⎛⎫'− ⎪⎝⎭10,4F ⎛⎫ ⎪⎝⎭HG HF =∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴H 11:4l y =−10,4F ⎛⎫⎪⎝⎭∴2C 2x y =PFA PFB ∠=∠()211,A x x ()()22212,B x x x x ≠2y x =2y x '∴=112AP x x k y x =='=∴AP ()1221111220y x x x x y x x x −⇒−=−−=BP 22220x x y x −−=P 122P x x x +=12P y x x =P ∴||0FP ≠2111,4FA x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭12121,24x x FP x x +⎛⎫=− ⎪⎝⎭2221,4FB x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭22121121112122221112211111244444cos ||||||11||||4x x x x x x x x x x x FP FA AFP FP FA FP FP x x FP x +⋅−−+++⋅∴⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+⋅∠====+− ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎝⎭⎝⋅+同理10.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)已知椭圆+=1(a >b >0),右焦点F (1,0),,过F作两条互相垂直的弦AB ,CD .(1)求椭圆的标准方程;(2)求以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形的面积的取值范围.【解析】(1)由题意知,,又,所以,所以,所以椭圆的标准方程为;(2)①当直线与中有一条直线的斜率为0时,另一条直线的斜率不存在,不妨设直线的斜率为0,的斜率不存在,则直线方程为,直线的方程为,联立可得所以联立可得所以所以四边形ADBC 的面积. ②当两条直线的斜率均存在且不为0时,设直线的方程为,1214cos ||||||x x FP FB BFP FP FB FP +⋅∠==cos cos AFP BFP ∴∠=∠PFA PFB ∴∠=∠22x a 22y b2c e a ==a 1c =a =222abc =+21b =2212x y +=AB CD AB CD AB 0y =CD 1x =22120x y y ⎧+=⎪⎨⎪=⎩0x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩AB =22121x y x ⎧+=⎪⎨⎪=⎩1x y =⎧⎪⎨=⎪⎩CD =11||||222S AB CD =⋅=⨯AB (1)y k x =−则直线的方程为. 将直线的方程代入椭圆方程,整理得,方程的判别式,设, 所以, ∴, 同理可得, ∴四边形ADBC 的面积 , ∵,当且仅当时取等号,∴四边形ADBC 的面积,综上①②可知,四边形ADBC 的面积的取值范围为.11.(2023·全国·高三专题练习)如图,椭圆,经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点P ,Q (均异于点,证明:直线AP 与AQ 的斜率之和为2.CD 1(1)y x k=−−AB ()2222124220k xk x k +−+−=()2222124220k x k x k +−+−=()()42221642122880k k k k ∆=−+−=+>()()1122,,,A x y B x y 22121222422,1212k k x x x x k k −+=⋅=++12||AB x −)22112kAB k +==+)2222111||1212k k CD k k⎫+⎪+⎝⎭==++⨯))22221111||||22122k k S AB CD k k ++=⋅=⨯⨯++()2222242144122252112121k k k k k k k k k ⎛⎫+ ⎪+⎝⎭===−++⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22121219k k ⎛⎛⎫++≥+= ⎪⎝⎭⎝1k =±16,29S ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭S 16,29⎡⎤⎢⎥⎣⎦22:12+=x E y (1,1)M k E (0,1)A −【解析】设,直线的方程为,两交点异于点,则 ,联立直线与椭圆方程,消去变量 并整理得,由已知,由韦达定理得,则所以可知直线与的斜率之和为2.12.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的左右焦点分别为,,,,是椭圆上的三个动点,且,,若,求的值.【解析】由题可知,设,,,由,得, 满足,可得,()()1122,,,P x y Q x y PQ (1)1y k x =−+A 2k ≠y ()222221124(1)2402(1)1x y k x k k x k k y k x ⎧+=⎪⇒++−+−=⎨⎪=−+⎩0∆>21212224(1)24,1212k k k kx x x x k k −−+==++()()12121212121211AP AQ k x k x y y k k x x x x −+−++++=+=+()()12121212122(2)(2)2kx x k x x k x x k x x x x +−+−+==+222244122(2)1224k k k k k k k k−+=+−⋅⋅+−()2212k k =−−=AP AQ 22162x y +=1F 2F A B P 11PF F A λ=22PF F B μ=2λ=μ2226,2,4a b c ===()00,P x y 11(,)A x y 22(,)B x y 11PF F A λ=22PF F B μ=()1,0F c −0101101x x c y y λλλλ+⎧−=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩()010110x x c y y λλλ⎧+=−+⎨+=⎩满足,可得,由,可得, 所以,∴,, 又,∴, 同理可得, ∴, 所以,又,所以.13.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的离心率为,且直线被椭圆. (1)求椭圆的方程;(2)以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点作圆的两条切线,设切点为,若直线与椭圆交于不同的两点,,求的取值范围.【解析】(1)直线,经过点,,被椭圆,可得.又,,解得:,,, ()2,0F c 0202101x x c y y μμμμ+⎧=⎪+⎪⎨+⎪=⎪+⎩()020210x x c y y μμμ⎧+=−+⎨+=⎩22002222112211x y a b x y a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩2200222222211221x y a b x y a b λλλ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩()()()()010*******21x x x x y y y y abλλλλλ−+−++=−()()()()0101211x x x x a λλλλ−+=−+()()2011a x x cλλ−=−−()()011x x c λλ+=−+222202a c a c x c cλ−+=−222202a c a c x c c μ−+=−+()22222a c a c c cλμ−++=⋅2222210a c a cλμ++=⋅=−2λ=8μ=22122:1(0)x y C a b a b+=>>121:1x yl a b+=1C 1C 1C 2C 2:4l y =M 2C ,A B AB 1C C D ||||CD AB ⋅1:1x yl a b+=(,0)a (0,)b 1C 227a b +=12c a =222a b c =+24a =23b =1c =椭圆的方程为.(2)由(1)可得:圆的方程为:.设,则以为直径的圆的方程为:,与相减可得:直线的方程为:,设,,,,联立,化为:,,则,,故又圆心到直线的距离,令,则,可得,可得:14.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的两个焦点,,动点在椭圆上,且使得的点恰有两个,动点到焦点的距离的最大值为∴1C22143x y+=2C224x y+=(2,4)M t OM222()(2)4x t y t−+−=+224x y+=AB2440tx y+−=1(C x1)y2(D x2)y222440143tx yx y+−=⎧⎪⎨+=⎪⎩22(3)480t x tx+−−=248(2)0t∆=+>12243tx xt+=+12283x xt=⋅−+||CDO AB d=||AB∴=||||AB CD∴⋅==23(3)t m m+=≥||||AB CD⋅==3m≥3233m≤−<||||AB CD⋅<22122:1(0)x yC a ba b+=>>1F2F P 1290F PF∠=︒P P1F2(1)求椭圆的方程;(2)如图,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线作圆的两条切线,设切点分别为,,若直线与椭圆交于不同的两点,,求弦长的取值范围. 【解析】(1)设半焦距为,由使得的点恰有两个可得, 动点到焦点的距离的最大值为,可得所以椭圆的方程是. (2)圆的方程为,设直线的坐标为.设,连接OA ,因为直线为切线,故,否则直线垂直于轴,则与直线若,则,故, 故直线的方程为:, 整理得到:;当时,若,直线的方程为:;若,则直线的方程为:, 满足.故直线的方程为,同理直线的方程为, 又在直线和上,即,故直线的方程为.1C 1C 2C x =−T 2C A B AB 1C C D ||CD c 1290F PF ∠=︒P ,b c a =P 1F 22a c +=2,a c =1C 22142x y +=2C 224x y +=x =−T ()t −1122(,),(,)A x y B x y AT 10y ≠AT x AT x =−10x ≠11OA y k x =11AT x k y =−AT ()1111x y y x x y −=−−2211114x x y y x y +=+=10x =(0,2)A AT 2y =(0,2)A −AT =2y −114x x y y +=AT 114x x y y +=BT 224x x y y +=()t −AT BT 112244ty ty ⎧−+=⎪⎨−+=⎪⎩AB 4ty −+=联立,消去得,设,. 则, 从而, 又,从而,所以. 15.(2023·全国·高三专题练习)已知、分别为椭圆的左、右焦点,且右焦点的坐标为,点在椭圆上,为坐标原点.(1)求椭圆的标准方程(2)若过点的直线与椭圆交于两点,且的方程; (3)过椭圆上异于其顶点的任一点,作圆的两条切线,切点分别为,(,224142ty x y ⎧−+=⎪⎨+=⎪⎩x 22(16)8160t y ty +−−=33(,)C x y 44(,)D x y 343422816,1616t y y y y t t −+==++||CD 224(8)16t t +=+232416t −=++21616t +≥2322016t −−≤<+||[2,4)CD ∈1F 2F 2222:1(0)x yC a b a b+=>>2F (1,0)(P C O C 2F l C ,A B ||AB =l C Q 22:1O x y +=M N M不在坐标轴上),若直线在轴、轴上的截距分别为、,那么是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由. 【解析】(1)椭圆的右焦点的坐标为,椭圆的左焦点的坐标为,由椭圆的定义得, 所以,由题意可得,即,即椭圆的方程为;(2)直线与椭圆的两个交点坐标为,, ①当直线垂直轴时,方程为:,代入椭圆可得,舍去;②当直线不垂直轴时,设直线联立,消得,,则,,恒成立., 又, N MN x y m n 2212m n+C 2F (1,0)∴C 1F (1,0)−12||||2PF PF a +=2a =a ∴=22a =1c =2221b ac =−=C 2212x y +=l C ()11,A x y ()22,B x y l x l 1x =y =||AB =l x :(1)l y k x =−2212(1)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=−⎩y ()2222124220k x k x k +−+−=2122421k x x k +=+21222221k x x k −=+()()()()22222442122810k k k k ∆=−+−=+>22AB =()()22121214k x x x x ⎡⎤=++−⎣⎦()()22228121k k +=+||AB =()()222228132921k k +==+⎝⎭化简得,,即,解得或(舍去),所以,直线方程的方程为或. (3)是定值,定值为2.设点,,,连接,,,,则有,. ,不在坐标轴上,则,, 则,, 直线的方程为,即,① 同理直线的方程为,②,将点代入①②,得,显然,满足方程,直线的方程为,分别令,,得到,,,,又满足,,即.16.(2023·全国·高三专题练习)某同学在探究直线与椭圆的位置关系时发现椭圆的一个重要性427250k k −−=()()227510k k +−=21k =257k =−1k =±∴l 10x y −−=10x y +−=()00,Q x y ()33,M x y ()44,N x y OM ON 0M MQ ⊥ON NQ ⊥22331x y +=22441x y +=M N 33MO y k x =44NO y k x =331MQ MOx k k y =−=−441NQ NO x k k y =−=−∴MQ ()3333x y y x x y −=−−2233331xx yy x y +=+=⋯NQ 441xx yy +=⋯Q 0303040411x x y y x x y y +=⎧⎨+=⎩()33,M x y ()44,N x y 001xx yy +=∴MN 001xx yy +=0x =0y =01n x =01=m y 01y m ∴=01x n =()00,Q x y 2212x y +=∴221112m n +=22122m n +=质:椭圆在任意一点,处的切线方程为.现给定椭圆,过的右焦点的直线交椭圆于,两点,过,分别作的两条切线,两切线相交于点. (1)求点的轨迹方程;(2)若过点且与直线垂直的直线(斜率存在且不为零)交椭圆于,两点,证明:为定值. 【解析】(1)由题意F 为,设直线为,,,,, 易得在点处切线为,在点处切线为, 由得,又,,可得,故点的轨迹方程.(2)证明:联立的方程与的方程消去,得.由韦达定理,得,,所以,因为,直线MN 可设为,同理得, 所以.2222:1(0)x y C a b a b+=>>0(M x 0)y 00221xx yy a b +=22:143x y C +=C F l C P Q P Q C G G F l C M N 11||||PQ MN +()1,0PQ 1x ty =+1(P x 1)y 2(Q x 2)y P 11143x x y y +=Q 22143x x y y+=11221,431,43x xy yx x y y⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩1122124()y y x x y x y −=−111x ty =+221x ty =+4x =G 4x =l C 221143x ty x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩x 22(34)690t y ty ++−=122634t y y t +=−+122934y y t =−+2212(1)||34t PQ t +=+PQ MN ⊥11x y t =−+2222112(1)12(1)||13434t t MN t t++==+⋅+22221134347||||12(1)12(1)12t t PQ MN t t +++=+=++。
高考数学最新真题专题解析—圆锥曲线综合(新高考卷)【母题来源】2022年新高考I卷【母题题文】已知点A(2,1)在双曲线C:x2a2−y2a2−1=1(a>1)上,直线l交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0.(1)求l的斜率;(2)若tan∠PAQ=2√2,求△PAQ的面积.【答案】解:(1)将点A代入双曲线方程得4a2−1a2−1=1,化简得a4−4a2+4=0得:a2=2,故双曲线方程为x22−y2=1;由题显然直线l的斜率存在,设l:y=kx+m,设P(x1,y1),Q(x2,y2),则联立直线与双曲线得:(2k2−1)x2+4kmx+2m2+2=0,△>0,故x1+x2=−4km2k2−1,x1x2=2m2+22k2−1,k AP+k AQ=y1−1x1−2+y2−1x2−2=kx1+m−1x1−2+kx2+m−1x2−2=0,化简得:2kx1x2+(m−1−2k)(x1+x2)−4(m−1)=0,故2k(2m2+2)2k2−1+(m−1−2k)(−4km2k2−1)−4(m−1)=0,即(k+1)(m+2k−1)=0,而直线l不过A点,故k=−1.(2)设直线AP的倾斜角为α,由tan∠PAQ=2√2,得tan∠PAQ2=√22,由2α+∠PAQ=π,得k AP=tanα=√2,即y1−1x1−2=√2,联立y 1−1x1−2=√2,及x 122−y 12=1得x 1=10−4√23,y 1=4√2−53, 同理,x 2=10+4√23,y 2=−4√2−53, 故x 1+x 2=203,x 1x 2=689而|AP|=√3|x 1−2|,|AQ|=√3|x 2−2|, 由tan∠PAQ =2√2,得sin∠PAQ =2√23, 故S △PAQ =12|AP||AQ|sin∠PAQ =√2|x 1x 2−2(x 1+x 2)+4|=16√29. 【母题来源】2022年新高考II 卷【母题题文】.设双曲线C:x 2a 2−y2b2=1(a >0,b >0)的右焦点为F(2,0),渐近线方程为y =±√3x. (1)求C 的方程;(2)经过F 的直线与C 的渐近线分别交于A ,B 两点,点P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)在C 上,且x 1>x 2>0,y 1>0.过P 且斜率为−√3的直线与过Q 且斜率为√3的直线交于点M ,从下面三个条件 ① ② ③中选择两个条件,证明另一个条件成立: ①M 在AB 上; ②PQ//AB; ③|AM|=|BM|.【答案】解:(1)由题意可得ba =√3,√a 2+b 2=2,故a =1,b =√3. 因此C 的方程为x 2−y 23=1.(2)设直线PQ 的方程为y =kx +m(k ≠0),将直线PQ 的方程代入C 的方程得(3−k 2)x 2−2kmx −m 2−3=0, 则x 1+x 2=2km3−k 2,x 1x 2=−m 2+33−k 2,x 1−x 2=√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=2√3(m 2+3−k 2)3−k 2.不段点M 的坐标为(x M ,y M ),则{y M −y 1=−√3(x M −x 1)y M −y 2=√3(x M −x 2).两式相减,得y 1−y 2=2√3x M −√3(x 1+x 2),而y 1−y 2=(kx 1+m)−(kx 2+m)=k(x 1−x 2),故2√3x M =k(x 1−x 2)+√3(x 1+x 2),解得x M =k√m 2+3−k 2+km3−k 2.两式相加,得2y M −(y 1+y 2)=√3(x 1−x 2),而y 1+y 2=(kx 1+m)+(kx 2+m)=k(x 1+x 2)+2m ,故2y M =k(x 1+x 2)+√3(x 1−x 2)+2m ,解得y M =3√m 2+3−k 2+3m3−k 2=3k x M ⋅因此,点M 的轨迹为直线y =3k x ,其中k 为直线PQ 的斜率. 若选择 ① ②:设直线AB 的方程为y =k(x −2),并设A 的坐标为(x A ,y A ),B 的坐标为(x B ,y B ). 则{y A =k(x A −2)y A =√3x A,解得x A =k−√3,y A =√3kk−√3.同理可得x B =k+√3,y B =√3kk+√3.此时x A +x B =4k 2k 2−3,y A +y B =12kk 2−3.而点M 的坐标满足{y M =k(x M −2)y M =3k x M , 解得x M =2k 2k 2−3=x A +x B2,y M =6kk 2−3=y A +y B2,故M 为AB 的中点,即|MA|=|MB|. 若选择 ① ③:当直线AB 的斜率不存在时,点M 即为点F(2,0),此时M 不在直线y =3k x 上,矛盾.故直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为y =p(x −2)(p ≠0), 并设A 的坐标为(x A ,y A ),B 的坐标为(x B ,y B ). 则{y A =p(x A −2)y A =√3x A,解得x A =p−√3,y A =√3pp−√3.同理可得x B =p+√3,y B =−√3pp+√3.此时x M =x A +x B2=2p 2p 2−3,y M =y A +y B2=6pp 2−3.由于点M 同时在直线y =3k x 上,故6p =3k ·2p 2,解得k =p.因此PQ//AB . 若选择 ② ③:设直线AB 的方程为y =k(x −2),并设A 的坐标为(x A ,y A ),B 的坐标为(x B ,y B ). 则{y A =k(x A −2)y A =√3x A解得x A =k−√3,y A =√3kk−√3.同理可得x B =k+√3,y B =√3kk+√3,设AB 的中点为C(x C ,y C ),则x C =x A +x B2=2k 2k 2−3,y C =y A +y B2=6kk 2−3.由于|MA|=|MB|,故M 在AB 的垂直平分线上,即点M 在直线y −y C =−1k (x −x C )上.将该直线与y =3k x 联立,解得x M =2k 2k 2−3=x C ,y M =6kk 2−3=y C ,即点M 恰为AB 中点,故点而在直线AB 上. 【命题意图】本题考查双曲线的标准方程和几何性质,考查直线与双曲线的位置关系,考查开放探究能力,属于压轴题.主要考查直线与双曲线的位置关系及双曲线中面积问题,属于难题【命题方向】圆锥曲线综合大题是属于高考历年的压轴题之一,难度较大,对学生的综合要求较高。
⾼考数学圆锥曲线⼤题集⼤全⾼考⼆轮复习专项:圆锥曲线⼤题集1. 如图,直线l1与l2是同⼀平⾯内两条互相垂直的直线,交点是A,点B、D在直线l1上(B、D 位于点A右侧,且|AB|=4,|AD|=1,M是该平⾯上的⼀个动点,M在l1上的射影点是N,且|BN|=2|DM|.2. (Ⅰ建⽴适当的坐标系,求动点M的轨迹C的⽅程.(Ⅱ过点D且不与l1、l2垂直的直线l交(Ⅰ中的轨迹C于E、F两点;另外平⾯上的点G、H满⾜:求点G的横坐标的取值范围.2. 设椭圆的中⼼是坐标原点,焦点在轴上,离⼼率,已知点到这个椭圆上的点的最远距离是4,求这个椭圆的⽅程.3. 已知椭圆的⼀条准线⽅程是其左、右顶点分别是A、B;双曲线的⼀条渐近线⽅程为3x-5y=0.(Ⅰ)求椭圆C1的⽅程及双曲线C2的离⼼率;(Ⅱ)在第⼀象限内取双曲线C2上⼀点P,连结AP交椭圆C1于点M,连结PB 并延长交椭圆C1于点N,若. 求证:4. 椭圆的中⼼在坐标原点O,右焦点F(c,0)到相应准线的距离为1,倾斜⾓为45°的直线交椭圆于A,B两点.设AB中点为M,直线AB与OM的夹⾓为 a.(1)⽤半焦距c表⽰椭圆的⽅程及tg;(2)若2 <3 ,求椭圆率⼼率 e 的取值范围 .5. 已知椭圆(a>b>0)的离⼼率,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为(1)求椭圆的⽅程(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C D两点问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由6. 在直⾓坐标平⾯中,的两个顶点的坐标分别为,,平⾯内两点同时满⾜下列条件:①;②;③∥(1)求的顶点的轨迹⽅程;(2)过点的直线与(1)中轨迹交于两点,求的取值范围7. 设,为直⾓坐标平⾯内x轴.y轴正⽅向上的单位向量,若,且(Ⅰ)求动点M(x,y的轨迹C的⽅程;(Ⅱ)设曲线C上两点A.B,满⾜(1直线AB过点(0,3),(2若,则OAPB为矩形,试求AB⽅程.8. 已知抛物线C:的焦点为原点,C的准线与直线的交点M在x轴上,与C交于不同的两点A、B,线段AB的垂直平分线交x轴于点N(p,0).(Ⅰ)求抛物线C的⽅程;(Ⅱ)求实数p的取值范围;(Ⅲ)若C的焦点和准线为椭圆Q的⼀个焦点和⼀条准线,试求Q的短轴的端点的轨迹⽅程.9. 如图,椭圆的中⼼在原点,长轴AA1在x轴上.以A、A1为焦点的双曲线交椭圆于C、D、D1、C1四点,且|CD|=|AA1|.椭圆的⼀条弦AC交双曲线于E,设,当时,求双曲线的离⼼率e的取值范围.10. 已知三⾓形ABC的三个顶点均在椭圆上,且点A是椭圆短轴的⼀个端点(点A在y轴正半轴上).若三⾓形ABC的重⼼是椭圆的右焦点,试求直线BC的⽅程;若⾓A为,AD垂直BC于D,试求点D的轨迹⽅程.11. 如图,过抛物线的对称轴上任⼀点作直线与抛物线交于两点,点是点关于原点的对称点.(1 设点分有向线段所成的⽐为,证明:;(2 设直线的⽅程是,过两点的圆与抛物线在点处有共同的切线,求圆的⽅程.12. 已知动点P(p,-1),Q(p,),过Q作斜率为的直线l,P Q中点M的轨迹为曲线C.(1)证明:l经过⼀个定点⽽且与曲线C⼀定有两个公共点;(2)若(1)中的其中⼀个公共点为A,证明:AP是曲线C的切线;(3)设直线AP的倾斜⾓为,AP与l的夹⾓为,证明:或是定值.13. 在平⾯直⾓坐标系内有两个定点和动点P,坐标分别为、,动点满⾜,动点的轨迹为曲线,曲线关于直线的对称曲线为曲线,直线与曲线交于A、B两点,O是坐标原点,△ABO的⾯积为,(1)求曲线C的⽅程;(2)求的值。
专题05 五类圆锥曲线题型-2024年高考数学大题秒杀技巧及专项训练(解析版)【题型1 圆锥曲线中的轨迹方程问题】【题型2 圆锥曲线中齐次化处理斜率乘积问题】【题型3 圆锥曲线中的三角形(四边形)面积问题】【题型4 圆锥曲线中的定点、定值、定直线问题】【题型5 圆锥曲线中的极点与极线】题型1 圆锥曲线中的轨迹方程问题曲线方程的定义一般地,如果曲线C 与方程(,)0F x y =之间有以下两个关系:①曲线C 上的点的坐标都是方程(,)0F x y =的解;②以方程(,)0F x y =的解为坐标的点都是曲线C 上的点.此时,把方程(,)0F x y =叫做曲线C 的方程,曲线C 叫做方程(,)0F x y =的曲线.求曲线方程的一般步骤:(1)建立适当的直角坐标系(如果已给出,本步骤省略);(2)设曲线上任意一点的坐标为),(y x ;(3)根据曲线上点所适合的条件写出等式;(4)用坐标表示这个等式,并化简;(5)确定化简后的式子中点的范围.上述五个步骤可简记为:求轨迹方程的步骤:建系、设点、列式、化简、确定点的范围.y x 、求轨迹方程的方法:定义法:如果动点P 的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,待定方程中的常数,即可得到轨迹方程。
直接法:如果动点P 的运动规律是否合乎我们熟知的某些曲线的定义难以判断,但点P 满足的等量关系易于建立,则可以先表示出点P 所满足的几何上的等量关系,再用点P 的坐标(,)x y 表示该等量关系式,即可得到轨迹方程。
代入法(相关点法):如果动点P 的运动是由另外某一点P '的运动引发的,而该点的运动规律已知,(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出(,)P x y ,用(,)x y 表示出相关点P '的坐标,然后把P '的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点P 的轨迹方程。
圆锥曲线大题综合归类:五个方程型目录重难点题型归纳 1【题型一】基础型 1【题型二】直线设为:x=ty+m型 4【题型三】直线无斜率不过定点设法:双变量型 7【题型四】面积最值 10【题型五】最值与范围型 13【题型六】定点:直线定点 15【题型七】定点:圆过定点 18【题型八】定值 21【题型九】定直线 23【题型十】斜率型:斜率和定 26【题型十一】斜率型:斜率和 29【题型十二】斜率型:斜率比 31【题型十三】斜率型:三斜率 34【题型十四】定比分点型:a=tb 36【题型十五】切线型 38【题型十六】复杂的“第六个方程” 41好题演练 45重难点题型归纳重难点题型归纳题型一基础型【典例分析】1已知椭圆x2a21+y2b21=1a1>b1>0与双曲线x2a22-y2b22=1a2>0,b2>0有共同的焦点,双曲线的左顶点为A-1,0,过A斜率为3的直线和双曲线仅有一个公共点A,双曲线的离心率是椭圆离心率的3倍.(1)求双曲线和椭圆的标准方程;(2)椭圆上存在一点P x P,y P-1<x P<0,y P>0,过AP的直线l与双曲线的左支相交于与A不重合的另一点B,若以BP为直径的圆经过双曲线的右顶点E,求直线l的方程.1已知F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点,过点P t ,b 的直线l 交C 于不同两点A ,B .当t =a ,且l 经过原点时,AB =6,AF +BF =22.(1)求C 的方程;(2)D 为C 的上顶点,当t =4,且直线AD ,BD 的斜率分别为k 1,k 2时,求1k 1+1k 2的值.题型二直线设为:x =ty +m 型【典例分析】1已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,右顶点为P ,点Q 0,b ,PF 2=1,∠F 1PQ =60°.(1)求双曲线C 的方程;(2)直线l 经过点F 2,且与双曲线C 相交于A ,B 两点,若△F 1AB 的面积为610,求直线l 的方程.1已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的左焦点为F,右顶点为A,离心率为22,B为椭圆C上一动点,△FAB面积的最大值为2+1 2.(1)求椭圆C的方程;(2)经过F且不垂直于坐标轴的直线l与C交于M,N两点,x轴上点P满足PM=PN,若MN=λFP,求λ的值.题型三直线无斜率不过定点设法:双变量型【典例分析】1已知抛物线:y 2=2px p >0 ,过其焦点F 的直线与抛物线交于A 、B 两点,与椭圆x 2a 2+y 2=1a >1 交于C 、D 两点,其中OA ⋅OB =-3.(1)求抛物线方程;(2)是否存在直线AB ,使得CD 是FA 与FB 的等比中项,若存在,请求出AB 的方程及a ;若不存在,请说明理由.1已知双曲线E 的顶点为A -1,0 ,B 1,0 ,过右焦点F 作其中一条渐近线的平行线,与另一条渐近线交于点G ,且S △OFG =324.点P 为x 轴正半轴上异于点B 的任意点,过点P 的直线l 交双曲线于C ,D 两点,直线AC 与直线BD 交于点H .(1)求双曲线E 的标准方程;(2)求证:OP ⋅OH 为定值.题型四面积最值【典例分析】1已知椭圆x 23+y 22=1的左、右焦点分别为F 1,F 2.过F 1的直线交椭圆于B ,D 两点,过F 2的直线交椭圆于A ,C 两点,且AC ⊥BD ,垂足为P .(1)设P 点的坐标为(x 0,y 0),证明:x 203+y 202<1;(2)求四边形ABCD 的面积的最小值.1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为12,(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.2020年新高考全国卷Ⅱ数学试题(海南卷)题型五最值与范围型【典例分析】1设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点.(1)若P 是该椭圆上的一个动点,求PF 1 ⋅PF 2 =-54,求点P 的坐标;(2)设过定点M (0,2)的直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,且∠AOB 为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.1已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)一个顶点A(0,-2),以椭圆E的四个顶点为顶点的四边形面积为45.(1)求椭圆E的方程;(2)过点P(0,-3)的直线l斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与直线交y=-3交于点M,N,当|PM|+|PN|≤15时,求k的取值范围.2021年北京市高考数学试题题型六定点:直线定点【典例分析】1已知F为抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,O为坐标原点,M为C的准线l上的一点,直线MF的斜率为-1,△OFM的面积为1.(1)求C的方程;(2)过点F作一条直线l ,交C于A,B两点,试问在l上是否存在定点N,使得直线NA与NB的斜率之和等于直线NF斜率的平方?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),四点P 12,2 ,P 20,2 ,P 3-2,2 ,P 42,2 中恰有三点在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与椭圆C 相交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M ,若∠AMP 2=2∠ABP 2,试问直线l 是否经过定点?若经过定点,请求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.题型七定点:圆过定点【典例分析】1如图,等边三角形OAB的边长为83,且其三个顶点均在抛物线E:x2=2py(p>0)上.(1) 求抛物线E的方程;(2) 设动直线l与抛物线E相切于点P,与直线y=-1相交于点Q.证明以PQ为直径的圆恒过y轴上某定点【变式演练】1已知动点P到点F1,0的距离与到直线l:x=4的距离之比为12,记点P的轨迹为曲线E.(1)求曲线E的方程;(2)曲线E与x轴正半轴交于点M,过F的直线交曲线E于A,B两点(异于点M),连接AM,BM并延长分别交l于D,C,试问:以CD为直径的圆是否恒过定点,若是,求出定点,若不是,说明理由.【典例分析】1如图,已知抛物线C :x 2=4y ,过点M (0,2)任作一直线与C 相交于A ,B 两点,过点B 作y 轴的平行线与直线AO 相交于点D (O 为坐标原点).(1)证明:动点D 在定直线上;(2)作C 的任意一条切线l (不含x 轴)与直线y =2相交于点N 1,与(1)中的定直线相交于点N 2,证明:|MN 2|2-|MN 1|2为定值,并求此定值.【变式演练】1已知抛物线C :y 2=2px 经过点P (1,2).过点Q (0,1)的直线l 与抛物线C 有两个不同的交点A ,B ,且直线PA 交y 轴于M ,直线PB 交y 轴于N .(Ⅰ)求直线l 的斜率的取值范围;(Ⅱ)设O 为原点,QM =λQO ,QN =μQO ,求证:1λ+1μ为定值..【典例分析】1已知直线l:x=my-1,圆C:x2+y2+4x=0.(1)证明:直线l与圆C相交;(2)设直线l与C的两个交点分别为A、B,弦AB的中点为M,求点M的轨迹方程;(3)在(2)的条件下,设圆C在点A处的切线为l1,在点B处的切线为l2,l1与l2的交点为Q.证明:Q,A,B,C四点共圆,并探究当m变化时,点Q是否恒在一条定直线上?若是,请求出这条直线的方程;若不是,说明理由.【变式演练】1已知双曲线E:x2a2-y2b2=1a>0,b>0的左、右焦点分别为F1、F2,F1F2=23且双曲线E经过点A3,2.(1)求双曲线E的方程;(2)过点P2,1作动直线l,与双曲线的左、右支分别交于点M、N,在线段MN上取异于点M、N的点H,满足PMPN=MHHN,求证:点H恒在一条定直线上.【典例分析】1已知点F是椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,P是椭圆E的上顶点,O为坐标原点且tan∠PFO=33.(1)求椭圆的离心率e;(2)已知M1,0,N4,3,过点M作任意直线l与椭圆E交于A,B两点.设直线AN,BN的斜率分别为k1,k2,若k1+k2=2,求椭圆E的方程.【变式演练】1在平面直角坐标系中,己知圆心为点Q的动圆恒过点F(1,0),且与直线x=-1相切,设动圆的圆心Q的轨迹为曲线Γ.(Ⅰ)求曲线Γ的方程;(Ⅱ)过点F的两条直线l1、l2与曲线Γ相交于A、B、C、D四点,且M、N分别为AB、CD的中点.设l1与l2的斜率依次为k1、k2,若k1+k2=-1,求证:直线MN恒过定点.【典例分析】1设椭圆方程为x2a2+y2b2=1a>b>0,A-2,0,B2,0分别是椭圆的左、右顶点,动直线l过点C6,0,当直线l经过点D-2,2时,直线l与椭圆相切.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l与椭圆交于P,Q(异于A,B)两点,且直线AP与BQ的斜率之和为-12,求直线l的方程.【变式演练】1已知点M1,3 2在椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0上,A,B分别是椭圆的左、右顶点,直线MA和MB的斜率之和满足:k MA+k MB=-1.(1)求椭圆的标准方程;(2)斜率为1的直线交椭圆于P,Q两点,椭圆上是否存在定点T,使直线PT和QT的斜率之和满足k PT+k QT=0(P,Q与T均不重合)?若存在,求出T点坐标;若不存在,说明理由.【典例分析】1已知圆F 1:x 2+y 2+2x -15=0和定点F 2(1,0),P 是圆F 1上任意一点,线段PF 2的垂直平分线交PF 1于点M ,设动点M 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)设A (-2,0),B (2,0),过F 2的直线l 交曲线E 于M ,N 两点(点M 在x 轴上方),设直线AM 与BN 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1k 2为定值.【变式演练】1已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0),离心率e =55,P 为椭圆上一点,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,若△PF 1F 2的周长为2+25.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知四边形ABCD (端点不与椭圆顶点重合)为椭圆的内接四边形,且AF 2 =λF 2C ,BF 2 =μF 2D ,若直线CD 斜率是直线AB 斜率的52倍,试问直线AB 是否过定点,若是,求出定点坐标,若不是,说明理由.江西省重点中学协作体2023届高三下学期第一次联考数学(理)试题题型十三斜率型:三斜率【典例分析】1已知F是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,且P1,32在椭圆C上,PF垂直于x轴.(1)求椭圆C的方程.(2)过点F的直线l交椭圆C于A,B(异于点P)两点,D为直线l上一点.设直线PA,PD,PB的斜率分别为k1,k2,k3,若k1+k3=2k2,证明:点D的横坐标为定值.【变式演练】1在平面内动点P与两定点A1(-3,0),A2(3,0)连线斜率之积为-23.(1)求动点P的轨迹E的方程;(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),过点P作轨迹E的切线其斜率记为k(k≠0),当直线PF1,PF2斜率存在时分别记为k1,k2.探索1k⋅1k1+1k2是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.题型十四定比分点型:a =tb【典例分析】1已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),倾斜角为30°的直线过椭圆的左焦点F 1和上顶点B ,且S △ABF 1=1+32(其中A 为右顶点).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若过点M (0,m )的直线l 与椭圆C 交于不同的两点P ,Q ,且PM =2MQ ,求实数m 的取值范围.【变式演练】1已知点M ,N 分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右顶点与上顶点,原点O 到直线MN 的距离为32,且椭圆的离心率为63.(1)求椭圆C 的方程;(2)斜率不为0的直线经过椭圆右焦点F 2,并且与椭圆交于A ,B 两点,若AF 2 =12F 2B ,求直线AB 的方程.题型十五切线型【典例分析】1法国数学家加斯帕尔·蒙日被誉为画法几何之父.他在研究椭圆切线问题时发现了一个有趣的重要结论:一椭圆的任两条互相垂直的切线交点的轨迹是一个圆,尊称为蒙日圆,且蒙日圆的圆心是该椭圆的中心,半径为该椭圆的长半轴与短半轴平方和的算术平方根.已知在椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中,离心率e =12,左、右焦点分别是F 1、F 2,上顶点为Q ,且QF 2 =2,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程,并请直接写出椭圆C 的蒙日圆的方程;(2)设P 是椭圆C 外一动点(不在坐标轴上),过P 作椭圆C 的两条切线,过P 作x 轴的垂线,垂足H ,若两切线斜率都存在且斜率之积为-12,求△POH 面积的最大值.【变式演练】1已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的上顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,三角形AF1F2的周长为6,面积为3.(1)求椭圆C的方程;(2)已知点M是椭圆C外一点,过点M所作椭圆的两条切线互相垂直,求三角形AF2M面积的最大值.题型十六复杂的“第六个方程”【典例分析】1如图,已知点B2,1,点N为直线OB上除O,B两点外的任意一点,BK,NH分别垂直y轴于点K,H,NA⊥BK于点A,直线OA,NH的交点为M.(1)求点M的轨迹方程;(2)若E3,0,C,G是点M的轨迹在第一象限的点(C在G的右侧),且直线EC,EG的斜率之和为0,若△CEG的面积为152,求tan∠CEG.【变式演练】1已知椭圆C的中心在原点O,焦点在x轴上,离心率为32,且椭圆C上的点到两个焦点的距离之和为4.(1)求椭圆C的方程;(2)设A为椭圆C的左顶点,过点A的直线l与椭圆交于点M,与y轴交于点N,过原点且与l平行的直线与椭圆交于点P.求SΔPAN⋅SΔPAM(SΔAOP)2的值.好题演练1(2023·贵州毕节·统考模拟预测)已知椭圆C的下顶点M,右焦点为F,N为线段MF的中点,O为坐标原点,ON=32,点F与椭圆C任意一点的距离的最小值为3-2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)直线l:y=kx+m k≠0与椭圆C交于A,B两点,若存在过点M的直线l ,使得点A与点B关于直线l 对称,求△MAB的面积的取值范围.2(2023·天津南开·统考二模)已知椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为32,左、右顶点分别为A,B,上顶点为D,坐标原点O到直线AD的距离为255.(1)求椭圆的方程;(2)过A点作两条互相垂直的直线AP,AQ与椭圆交于P,Q两点,求△BPQ面积的最大值.3(2023·河北·统考模拟预测)已知直线l :x =12与点F 2,0 ,过直线l 上的一动点Q 作直线PQ ⊥l ,且点P 满足PF +2PQ ⋅PF -2PQ =0.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过点F 作直线与C 交于A ,B 两点,设M -1,0 ,直线AM 与直线l 相交于点N .试问:直线BN 是否经过x 轴上一定点?若过定点,求出该定点坐标;若不过定点,请说明理由.4(2023·北京东城·统考二模)已知焦点为F 的抛物线C :y 2=2px (p >0)经过点M (1,2).(1)设O 为坐标原点,求抛物线C 的准线方程及△OFM 的面积;(2)设斜率为k (k ≠0)的直线l 与抛物线C 交于不同的两点A ,B ,若以AB 为直径的圆与抛物线C 的准线相切,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.5(2023·四川自贡·统考三模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率e =22,设A 62,12 ,B -62,12,P 0,2 ,其中A ,B 两点在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点P 的直线交椭圆C 于M ,N 两点(M 在线段AB 上方),在AN 上取一点H ,连接MH 交线段AB 于T ,若T 为MH 的中点,证明:直线MH 的斜率为定值.6(2023·江西赣州·统考二模)在平面直角坐标系xOy 中,F 1(-1,0),F 2(1,0),点P 为平面内的动点,且满足∠F 1PF 2=2θ,PF 1 ⋅PF 2 cos 2θ=2.(1)求PF 1 +PF 2 的值,并求出点P 的轨迹E 的方程;(2)过F 1作直线l 与E 交于A 、B 两点,B 关于原点O 的对称点为点C ,直线AF 2与直线CF 1的交点为T .当直线l 的斜率和直线OT 的斜率的倒数之和的绝对值取得值最小值时,求直线l 的方程.7(2023·四川乐山·统考三模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F (2,0),短轴长等于焦距.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线交C 于P ,Q ,交直线x =22于点N ,记OP ,OQ ,ON 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,若(k 1+k 2)k 3=1,求|OP |2+|OQ |2的值.8(2023·贵州贵阳·统考模拟预测)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 与椭圆C 2:x 22+y 2=1的离心率相等,C 1的焦距是22.(1)求C 1的标准方程;(2)P 为直线l :x =4上任意一点,是否在x 轴上存在定点T ,使得直线PT 与曲线C 1的交点A ,B 满足PA PB =AT TB?若存在,求出点T 的坐标.若不存在,请说明理由.。
圆锥曲线综合大题(易错必刷32题15种题型专项训练)➢韦达定理基础型➢直线横截式应用➢直线双变量型应用➢面积最值型➢面积比值范围型➢动直线过定点➢圆过定点➢圆锥切线➢定直线➢向量型定比分点➢斜率型:和定➢斜率型:积定➢斜率型:商定➢求轨迹➢新定义型第19题一.韦达定理基础型(共2题)1.(23-24高二下·四川成都·期中)已知椭圆C:22221x ya b+=(0a b>>),131,2Pæö-ç÷èø,231,2Pæöç÷èø,(30,P,()41,1P四点中恰有三点在椭圆C上.(1)求椭圆C的标准方程;(2)过右焦点F且斜率为1的直线l交椭圆C于M,N两点,点P为直线4x=上任意一点,求证:直线PM,PF,PN的斜率成等差数列.2.(23-24高二下·上海·期中)如图,由部分椭圆22221(0,0)x y a b y a b +=>>£和部分双曲线22221(0)x y y a b -=³,组成的曲线C 称为“盆开线”.曲线C 与x 轴有(2,0),(2,0)A B -两个交点,.(1)设过点(1,0)的直线l 与C 相切于点(4,3)M ,求部分椭圆方程、部分双曲线方程及直线l 的方程;(2)过A 的直线m 与C 相交于点,,P A Q 三点,求证:PBA QBA Ð=Ð.二. 直线横截式应用(共2题)3.(23-24高二上·广西南宁·期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>.(1)求椭圆C 的方程:(2)过点()1,0M 的直线l 与椭圆C 交于点A 、B ,设点1(,0)2N ,若ABN V 的面积为310,求直线l 的斜率k .4.(23-24高二下·云南玉溪·期中)在直角坐标平面内,已知点()()122,0,2,0A A -,动点P (x,y ).设1PA 、2PA 的斜率分别为12k k 、,且1234k k ×=-.设动点P (x,y )的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点F 1(―1,0)的直线l 交曲线C 于M N 、两点,是否存在常数l ,使11MN F M F N l =×uuuu r uuuu r恒成立?三. 直线双变量型(共2题)5.(23-24高二下·天津·期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点()2,0A -,离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)点P Q 、为椭圆C 上不同的两点,直线AP 与y 轴交于点M ,直线AQ 与y 轴交于点),N E,设()0,(0)M m m >,且满足,EM EN PQ OE ^×=-uuu r uuu r,求点M 的坐标.6.(21-22高三上·湖北·期中)已知圆O :222x y +=,椭圆C :(22221x y a b a b+=>>,P是C 上的一点,A 是圆O 上的一点,PA 的最大值为(1)求椭圆C 的方程;(2)点M 是C 上异于P 的一点,PM 与圆O 相切于点N ,证明:2PO PM PN =×.四.面积最值型(共2题)7.(23-24高二下·福建泉州·期中)已知抛物线2:2(03)C y px p =<<,其焦点为F ,点(,Q m 在抛物线C 上,且4QF =.(1)求抛物线C 的方程;(2)O 为坐标原点,,A B 为抛物线上不同的两点,且OA OB ^,(i )求证直线AB 过定点;(ii )求AFO V 与ABO V 面积之和的最小值.8.(23-24高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知在平面直角坐标系xOy 中,动点P 到()和)的距离和为4,设点11,2A æöç÷èø.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)M 为线段PA 的中点,求点M 的轨迹方程;(3)过原点O 的直线交P 的轨迹于B ,C 两点,求ABC V 面积的最大值.五.面积比值范围(共2题)9.(23-24高二·山东·期中)已知抛物线()2:20C y px p =>.过抛物线焦点F 作直线1l 分别在第一、四象限交C 于K P 、两点,过原点O 2与抛物线的准线交于E 点,设两直线交点为S .若当点P 的纵坐标为2-时,OP =(1)求抛物线的方程.(2)若EP 平行于x 轴,证明:S 在抛物线C 上.(3)在(2)的条件下,记SEP V 的重心为R ,延长ER 交SP 于Q ,直线EQ 交抛物线于N T 、(T 在右侧),设NT 中点为G ,求PEG △与ESQ V 面积之比n 的取值范围.10.(23-24高三上·青海西宁·期中)已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>点P 在椭圆E 上运动,且12PF F V (1)求椭圆E 的方程;(2)设A ,B 分别是椭圆E 的右顶点和上顶点,不过原点的直线l 与直线AB 平行,且与x 轴,y 轴分别交于点M ,N ,与椭圆E 相交于点C ,D ,O 为坐标原点.(ⅰ)求OCM V 与ODN △的面积之比;(ⅱ)证明:22CM MD +为定值.六.动直线过定点 (共2题)11.(23-24高二下·安徽阜阳·期中)已知抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,P 是C 上一点,线段PF的中点为5,22Q æöç÷èø.(1)求C 的方程;(2)若7p <,O 为原点,点M ,N 在C 上,且直线OM ,ON 的斜率之积为2024,求证:直线MN 过定点.12.(22-23高二上·四川雅安·期中)已知()0,1P 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>上一点,点P 与椭圆C 的两(1)求椭圆C 的标准方程;(2)不经过点P 的直线l 与椭圆C 相交于,A B 两点,若直线PA 与PB 的斜率之和为1-,证明:直线l 必过定点,并求出这个定点坐标.七. 圆过定点(共2题)13.(23-24高二下·上海·期中)已知椭圆22:12x C y +=(1)若双曲线22221x y a b -=(0,0)a b >>的一条渐近线方程为y x =,且与椭圆C 有公共焦点,求此双曲线的方程;(2)过点10,3S æö-ç÷èø的动直线l 交椭圆C 于,A B 两点,试问在坐标平面上是否存在一个定点T ,使得以AB 为直径的圆恒过定点T ?若存在,求出T 的坐标,若不存在,说明理由.14.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b-=>>F 到渐近线的距离为1.(1)求双曲线C 的方程;(2)若直线l 过定点()4,0M 且与双曲线C 交于不同的两点A 、B ,点N 是双曲线C 的右顶点,直线AN 、BN 分别与y 轴交于P 、Q 两点,以线段PQ 为直径的圆是否过x 轴上的定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.八.圆锥切线 (共2题)15.(23-24高二下·上海·期中)已知圆()22:21F x y -+=,动圆P 与圆F 内切,且与定直线3x =-相切,设圆心P 的轨迹为G (1)求G 的方程(2)若直线l 过点F ,且与G 交于,A B 两点①若直线l 与y 轴交于M 点,满足(),0,0MA AF MF FB l μl μ==>>uuu r uuu r uuur uuu r,试探究l 与μ的关系;②过点,A B 分别作曲线G 的切线相交于点P ,求PAB V 面积的最小值.16.(23-24高二下·上海·期中)已知抛物线2Γ:2x y =的焦点为F ,过Γ在第一象限上的任意一点P 作Γ的切线l ,直线l 交y 轴于点Q .过F 作l 的垂线m ,交Γ于,A B 两点.(1)若点Q 在Γ的准线上,求直线l 的方程;(2)求PF 的中点M 的轨迹方程;(3)若三角形PAB ,求点Q 的坐标.九.定直线(共2题)17.(2024高二·全国·期中)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,A ,B 分别为C 的上、下顶点,O 为坐标原点,直线4y kx =+与C 交于不同的两点M ,N .(1)设点P 为线段MN 的中点,证明:直线OP 与直线MN 的斜率之积为定值;(2)若AB 4=,证明:直线BM 与直线AN 的交点G 在定直线上.18.(2024·河北·期中)已知椭圆C 的中心在原点O 、对称轴为坐标轴,A æççè、12B ö÷÷ø是椭圆上两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)椭圆C 的左、右顶点分别为1A 和2A ,M ,N 为椭圆上异于1A 、2A 的两点,直线MN 不过原点且不与坐标轴垂直.点M 关于原点的对称点为S ,若直线1A S 与直线2A N 相交于点T .(i )设直线1MA 的斜率为1k ,直线2MA 的斜率为2k ,求12k k -的最小值;(ii )证明:直线OT 与直线MN 的交点在定直线上.十.向量型定比分点 (共2题)19.(23-24高二下·江苏南京·期中)已知椭圆C :()222210+=>>x y a b a b (P .(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,若3AF FB =uuu r uuu r,求PAB V 的面积.20.(2023·河南·期中)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的右焦点()10F ,,点12M ö÷÷ø在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点()2,1P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.若PA PB l =uu u r uuu r ,()0AQ QB l l =>uuu ruuu r ,求OQ uuu r 的最小值(O是坐标原点).十一.斜率型:和定 (共2题)21.(2024·河南郑州·期中)设抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,()00,P x y 是C 上一点且2200||||PF PF x x -=+,直线l 经过点(8,0)Q -.(1)求抛物线C 的方程;(2)①若l 与C 相切,且切点在第一象限,求切点的坐标;②若l 与C 在第一象限内的两个不同交点为,A B ,且Q 关于原点O 的对称点为R ,证明:直线,AR BR 的倾斜角之和为π.22.(23-24高二上·云南昆明·期中)在平面直角坐标系xOy 中,动点(,)M x y 1x =+.记点M 的轨迹为C .(1)求C 的方程;(2)设点T 在y 轴上(异于原点),过点T 的两条直线分别交C 于A ,B 两点和P ,Q 两点,并且||||||||TA TB TP TQ =,求直线AB 的斜率与直线PQ 的斜率之和.十二.斜率型:积定(共2题)23.(23-24高二·辽宁鞍山·期中)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,右焦点为()2,0F 且离心率为23,直线:6l x =,椭圆C 的左右顶点分别为12,A A P 、为l 上任意一点,且不在x 轴上,1PA 与椭圆C 的另一个交点为2,M P A 与椭圆C 的另一个交点为N .(1)直线1MA 和直线2MA 的斜率分别记为12M A M A k k 、,求证:12MA MA k k ×为定值;(2)求证:直线MN 过定点.24.(23-24高二·云南昆明·期中)已知点P 在椭圆C:x2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,过点P 作直线l 与椭圆C 交于点Q ,过点P 作关于坐标原点O 的对称点P ¢,PP ¢的最小值为l 的斜率为0时,存在第一象限内的一点P 使得4,PP PQ =¢=(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 的斜率为k (k ≠0),直线QP ¢的斜率为k ¢,求k k ¢×的值.十三.斜率型:商定(共2题)25.(2024·广东广州·期中)已知在平面直角坐标系xOy 中,双曲线C :()22221,0x y a b a b -=>过和(两点.(1)求双曲线C 的标准方程;(2)若S ,T 为双曲线C 上不关于坐标轴对称的两点,M 为ST 中点,且ST 为圆G 的一条非直径的弦,记GM 斜率为1k ,OM 斜率为2k ,证明:12k k 为定值.26.(23-24高二·广东汕头·期中)已知椭圆C:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,点31,2æöç÷èø在该椭圆上,且该椭圆的右焦点F 的坐标为(1,0).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)如图,过点F 且斜率为k 的直线l 与椭圆交于M ,N 两点,记直线AM 的斜率为1k ,直线BN 的斜率为2k ,求证:1213k k =.十四.求轨迹 (共2题)27.(23-24高二下·上海·期中)已知A 、B 、C 是我方三个炮兵阵地,A 地在B 地的正东方向,相距6km ;C 地在B 地的北偏西30°,相距4km .P 为敌方炮兵阵地.某时刻A 地发现P 地产生的某种信号,12s 后B地也发现该信号(该信号传播速度为13km/s ).以BA 方向为x 轴正方向,AB 中点为坐标原点,与AB 垂直的方向为y 轴建立平面直角坐标系.(1)判断敌方炮兵阵地P 可能分布在什么样的轨迹上,并求该轨迹的方程;(2)若C 地与B 地同时发现该信号,求从A 地应以什么方向炮击P 地?28.(23-24高二上·安徽宿州·期中)已知直线BC 经过定点()0,2,N O 是坐标原点,点M 在直线BC 上,且OM BC ^.(1)当直线BC 绕着点N 转动时,求点M 的轨迹E 的方程;(2)已知点()3,0T -,过点T 的直线交轨迹E 于点P Q 、,且65OP OQ ×=uuu r uuu r ,求PQ .十五.新定义型第19题(共4题)29.(2024·福建·期中)贝塞尔曲线是由法国数学家Pierre Bézier 发明的,它为计算机矢量图形学奠定了基础.贝塞尔曲线的有趣之处在于它的“皮筋效应”,即随着控制点有规律地移动,曲线会像皮筋一样伸缩,产生视觉上的冲击.(1)在平面直角坐标系中,已知点1T 在线段AB 上.若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),1AT a AB =,求动点1T 坐标;(2)在平面直角坐标系中,已知(2,4)A -,(2,0)B -,(2,4)C ,点,M N 在线段,AB BC 上,若动点2T 在线段MN 上,且满足2AM BN MT a ABBCMN===,求动点2T 的轨迹方程;(3)如图,已知((A B C D ,若点3,,,,,M N P X Y T 分别在线段,,,,,AB BC CD MN NP XY 上,且3AM BN CP MX NY XT a ABBCCDMNNPXY======,求动点3T 的轨迹方程.30.(23-24高三上·湖北荆州·期中)已知双曲线E 的中心为坐标原点,渐近线方程为y =,点(2,1)-在双曲线E 上.互相垂直的两条直线12,l l 均过点()(,0n n P p p >)*N n Î,直线1l 交E 于,A B 两点,直线2l 交E 于,C D 两点,,M N 分别为弦AB 和CD 的中点.(2)若直线MN 交x 轴于点()()*,0N n Q t n Î,设2n n p =.①求n t ;②记n a PQ =,()*21N n b n n =-Î,求211(1)nkk k k k b b a +=éù--ëûå.31.(2024·四川·期中)已知抛物线C :()220y px p =>的焦点为F ,过点F 的直线与C 相交于点A ,B ,AOB V 面积的最小值为12(O 为坐标原点).按照如下方式依次构造点()*N n F n Î:1F 的坐标为(),0p ,直线n AF ,n BF 与C 的另一个交点分别为n A ,n B ,直线n n A B 与x 轴的交点为1n F +,设点n F 的横坐标为n x .(2)求数列{}n x 的通项公式;(3)数列{}n x 中,是否存在连续三项(按原顺序)构成等差数列?若存在,指出所有这样的连续三项;若不存在,请说明理由.32.(2024·江西新余·期中)通过研究,已知对任意平面向量(),AB x y =uuu r,把AB uuu r绕其起点A 沿逆时针方向旋转q 角得到向量()cos sin ,sin cos AP x y x y q q q q =-+uuu r,叫做把点B 绕点A 逆时针方向旋转q 角得到点P ,(1)已知平面内点(A ,点B-,把点B 绕点A 逆时针旋转π3得到点P ,求点P 的坐标:(2)已知二次方程221+-=x y xy 的图像是由平面直角坐标系下某标准椭圆()222210+=>>x y a b a b绕原点O 逆时针旋转π4所得的斜椭圆C ,(i )求斜椭圆C 的离心率;(ⅱ)过点Q 作与两坐标轴都不平行的直线1l 交斜椭圆C 于点M 、N ,过原点O 作直线2l 与直线1l垂直,直线2l 交斜椭圆C 于点G 、H 理由.。
圆锥曲线经典大题1.过点A (-4,0)的动直线l 与抛物线G :*2=2py (p >0)相交于B 、C 两点.当直线l 的斜率是12时,AC→=4AB →.(1)求抛物线G 的方程;(2)设线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为b ,求b 的取值围.2.如图,(10)F ,,直线:1l x =-,点P 为平面上的动点,过点P 作l 的垂线,垂足为点Q ,且QP QF FP FQ ⋅=⋅.〔Ⅰ〕求动点P 的轨迹C 的方程。
〔Ⅱ〕过点F 的直线交轨迹C 于A B ,两点,交直线l 于点M . 〔1〕1MA AF λ=,2MB BF λ=,求12λλ+的值; 〔2〕求MA MB ⋅的最小值. 3.设点F 是抛物线G :*2=4y 的焦点.〔1〕过点P 〔0,-4〕作抛物线G 的切线,求切线的方程;〔2〕设A ,B 为抛物线G 上异于原点的两点,且满足0·=FB FA ,分别延长AF ,BF 交抛物线G 于C ,D 两点,求四边形ABCD 面积的最小值.4.设抛物线方程为22(0)x py p =>,M 为直线2y p =-上任意一点,过M 引抛物线的切线,切点分别为A B ,.〔Ⅰ〕求证:A M B ,,三点的横坐标成等差数列;〔Ⅱ〕当M 点的坐标为(22)p -,时,AB = 5.设椭圆222:12x y M a +=(a >的右焦点为1F ,直线2:22-=a a x l 与x 轴交于点A ,假设112OF AF +=0〔其中O 为坐标原点〕. 〔1〕求椭圆M 的方程;〔2〕设P 是椭圆M 上的任意一点,EF 为圆()12:22=-+y x N 的任意一条直径〔E 、F 为直径的两个端点〕,求PF PE ⋅的最大值.6.双曲线C 的方程为22221(0,0)y x a b a b -=>>,离心率2e =,顶点到渐近线的距离为5。
(I ) 求双曲线C 的方程;(II)如图,P 是双曲线C 上一点,A ,B 两点在双曲线C 的两条渐近线上,且分别位于第一、二象限,假设1,[,2]3AP PB λλ=∈,求AOB ∆面积的取值围。
2005-2019年浙江高考理科数学历年真题之圆锥曲线大题(学生版)1、(2005年)如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点12,F F 在x 轴上,长轴12A A 的长为4,左准线l 与x 轴的交点为M ,|MA 1|∶|A 1F 1|=2∶1. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若直线1l :x =m (|m |>1),P 为1l 上的动点,使12F PF ∠ 最大的点P 记为Q ,求点Q 的坐标(用m 表示).2、(2006年)如图,椭圆by a x 222+=1(a >b >0)与过点A (2,0)、B(0,1)的直线有且只有一个公共点T ,且椭圆的离心率e=23。
(Ⅰ)求椭圆方程;(Ⅱ)设F 1、F 2分别为椭圆的左、右焦点,M 为线段AF 2的中点, 求证:∠ATM=∠AF 1T 。
3、(2007年)如图,直线y kx b =+与椭圆2214x y +=交于A B ,两点,记AOB △的面积为S . (I )求在0k =,01b <<的条件下,S 的最大值; (II )当2AB =,1S =时,求直线AB 的方程.4、(2008年)已知曲线C 是到点P ()和到直线距离相等的点的轨迹。
是过点Q (-1,0)的直线,M 是C 上(不在上)的动点;A 、B 在上, 轴(如图)。
(Ⅰ)求曲线C 的方程; (Ⅱ)求出直线的方程,使得为常数。
83,21-85-=y l l ,MA l MB x ⊥⊥l QAQB25、(2009年)已知椭圆1C :22221(0)y x a b a b+=>>的右顶点为(1,0)A ,过1C 的焦点且垂直长轴的弦长为1. (I )求椭圆1C 的方程;(II )设点P 在抛物线2C :2()y x h h =+∈R 上,2C 在点P 处的切线与1C 交于 点,M N .当线段AP 的中点与MN 的中点的横坐标相等时,求h 的最小值.6、(2010年)已知1>m ,直线,02:2=--m my x l 椭圆21222,,1:F F y mx C =+ 分别为椭圆C 的左、右 焦点.(I )当直线l 过右焦点F 2时,求直线l 的方程;(II )设直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,21F AF ∆,21F BF ∆的重心分别为G ,H.若原点O 在以线段GH为直径的圆内,求实数m 的取值范围.OxyAP MN7、(2011年)已知抛物线1:C 2x =y ,圆2:C 22(4)1x y +-=的圆心为点M 。
圆锥曲线大题题型归纳梳理圆锥曲线中的求轨迹方程问题解题技巧求动点的轨迹方程这类问题可难可易是高考中的高频题型,求轨迹方程的主要方法有直译法、相关点法、定义法、参数法等。
【例1.】已知平面上两定点),,(),,(2020N M -点P 满足MN MP =•求点P 的轨迹方程。
【例2.】已知点P 在椭圆1422=+y x 上运动,过P 作y 轴的垂线,垂足为Q ,点M 满足,PQ PM 31=求动点M 的轨迹方程。
【例3.】已知圆),,(,)(:0236222B y x A =++点P 是圆A 上的动点,线段PB 的中垂线交PA 于点Q ,求动点Q 的轨迹方程。
【例4.】过点),(10的直线l 与椭圆1422=+y x 相交于B A ,两点,求AB 中点M 的轨迹方程。
巩固提升1. 在平面直角坐标系xOy 中,点()(),,,,4010B A 若直线02++-m y x 上存在点P ,使得,PB PA 21=则实数m 的取值范围为_________________.2. 已知()Q P ,,24-为圆422=+y x O :上任意一点,线段PQ 的中点为,M 则OM 的取值范围为________________.3. 抛物线x y C 42:的焦点为,F 点A 在抛物线上运动,点P 满足,FA AP 2-=则动点P 的轨迹方程为_____________________.4. 已知定圆,)(:100422=++y x M 定点),,(40F 动圆P 过定点F 且与定圆M 内切,则动圆圆心P 的轨迹方程为____________________.5. 已知定直线,:2-=x l 定圆,)(:4422=+-y x A 动圆H 与直线l 相切,与定圆A 外切,则动圆圆心H 的轨迹方程为____________________6. 直线033=+-+t y tx l :与抛物线x y 42=的斜率为1的平行弦的中点轨迹有公共点,则实数t 的取值范围为_________________.7. 抛物线y x 42=的焦点为,F 过点),(10-M 作直线l 交抛物线于B A ,两点,以BF AF ,为邻边作平行四边形,FARB 求顶点R 的轨迹方程。
若已知二次方程Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+F=0,设△=B²-4AC
则△>0 ←双曲线
△=0 ←抛物线
△<0 ←椭圆
表示:虽然不是充分,不过对于超出我们能力范围的,就是充分了(实际上二次方程在实数范围内还可表示直线,这算作在我们能力范围之内了,点就更不用说了)
先来看考试题:m√(x²+y²)=|12x+5y-12|表示椭圆,则m的范围是???
解:两边平方,m²(x²+y²)=12²x²+5²y²+2*12*5xy+……(一次项的我不高兴写了)……则B²-4AC<0
即(2*12*5) ²-4(12²-m²)(5²-m²)<0
12²*5²-(12²*5²-13²m²+m^4)<0
13²m²-1<0
∴m>13
和标准答案一样
下面是该定理的证明
已知直线ax+by+c=0;定点(x0,y0)
设一动点到直线的距离与到定点距离之比为t (其中t=1/e)
列出方程,化简啊化简
得到:(a²-t²a²-t²b²)x²+2abxy+(b²-t²a²-t²b²)y²+…(一次项的我不高兴写了)…
则△=……(中间过程省略)
=(正数)* (1-t²)
=(正数)*(e²-1)
下面,你们懂的、、、。